防火涂料定義
施用(yong)(yong)于可燃(ran)(ran)性(xing)基材(cai)表面,用(yong)(yong)以改(gai)變材(cai)料(liao)(liao)(liao)表面燃(ran)(ran)燒(shao)特性(xing),阻滯火(huo)(huo)(huo)災迅(xun)速蔓延;或施用(yong)(yong)于建筑構件上,用(yong)(yong)以提高構件的耐火(huo)(huo)(huo)極限(xian)的特種涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao),稱防(fang)火(huo)(huo)(huo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)。防(fang)火(huo)(huo)(huo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)就是通過(guo)將涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)刷在(zai)那些易燃(ran)(ran)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的表面,能(neng)提高材(cai)料(liao)(liao)(liao)的耐火(huo)(huo)(huo)能(neng)力,減緩(huan)火(huo)(huo)(huo)焰(yan)蔓延傳(chuan)播(bo)速度,或在(zai)一(yi)定時間內能(neng)阻止燃(ran)(ran)燒(shao),這(zhe)一(yi)類(lei)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)稱為防(fang)火(huo)(huo)(huo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao),或叫做阻燃(ran)(ran)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)。
防火原理
防火涂料的防火原理大致可歸納(na)為以下(xia)五點(dian):
1、防火涂料本身具有難(nan)燃性或(huo)不燃性,使被(bei)保護基材不直接與空氣接觸,延遲物體著火和減少(shao)燃燒的速度。
2、防火涂料除本身具(ju)有(you)難燃性(xing)或不燃性(xing)外,它還具(ju)有(you)較低的(de)導熱(re)系數,可以延遲火焰溫度向被保(bao)護基材的(de)傳遞(di)。
3、防火涂料受熱分解出(chu)不燃(ran)(ran)惰(duo)性氣體,沖淡被保護物體受熱分解出(chu)的可燃(ran)(ran)性氣體,使之(zhi)不易(yi)燃(ran)(ran)燒(shao)或燃(ran)(ran)燒(shao)速度減慢。
4、含氮的防火涂料受熱分解出NO、NH3等基團,與有機(ji)游離(li)基化合(he),中斷連鎖(suo)反應,降低溫度。
5、膨(peng)脹型防火涂料受熱(re)(re)膨(peng)脹發泡,形成(cheng)(cheng)碳質泡沫隔熱(re)(re)層封閉被保護的物(wu)體,延遲(chi)熱(re)(re)量與(yu)基材(cai)的傳(chuan)遞,阻止物(wu)體著(zhu)火燃燒或因(yin)溫(wen)度(du)升高(gao)而造成(cheng)(cheng)的強(qiang)度(du)下(xia)降。
材料組成
厚涂型鋼(gang)結構防火(huo)涂料的(de)基本組(zu)成是:膠結料(硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)鹽(yan)水(shui)泥(ni)、氯氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂或(huo)無機高溫黏結劑(ji)等(deng))、骨料(膨脹(zhang)蛭石、膨脹(zhang)珍珠巖、硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)鋁纖維、礦棉、巖棉等(deng))、化(hua)(hua)(hua)(hua)學助劑(ji)(改性劑(ji)、硬化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)、防水(shui)劑(ji)等(deng))、水(shui)。鋼(gang)結構防火(huo)涂料基料的(de)硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)鹽(yan)水(shui)泥(ni)、氯氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂水(shui)泥(ni)和(he)無機黏結劑(ji),常用的(de)無機黏結劑(ji)包括堿金(jin)屬硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)鹽(yan)類(lei)以及(ji)磷(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)類(lei)物質(zhi)等(deng)。
但在堿金屬硅酸鹽中往往都存在著游離的堿金屬離子,空氣中的酸性氣體和CO2等將與其(qi)發(fa)生化學反應(ying)。如果單獨用堿(jian)金屬硅酸鹽來作為(wei)涂(tu)(tu)料的(de)(de)基料時會使涂(tu)(tu)膜不耐水(shui)、不耐潮、耐候性(xing)差,并且(qie)涂(tu)(tu)層容(rong)易出現開裂、脫粉等不良現象。因此(ci)如果采(cai)用堿(jian)金屬硅酸鹽作為(wei)鋼結(jie)構防火涂(tu)(tu)料的(de)(de)基料,首先要(yao)解(jie)決的(de)(de)關(guan)鍵問題(ti)就是對其(qi)進行改性(xing),即解(jie)決對游(you)離(li)的(de)(de)堿(jian)金屬離(li)子的(de)(de)抑制問題(ti)。
磷酸鹽類黏結劑也是常用的無機黏結劑,用它作為防火涂料的基料時,避免了堿性氧化物與空氣中的酸性氣體反應的問題,從而提高了涂料的耐候性、耐水性等理化性能指標。但是,磷酸鹽類黏結劑中M/P的摩爾比(M指金屬(shu),P是磷)對涂料的貯存穩定性、耐水性以及涂料與鋼基材的黏結力等各項性能都有直接的影響。因此,在以磷酸鹽為基料的鋼結構防火涂料的研制中,基料摩爾比的控制是很重要的。
由于厚型鋼結(jie)構防火涂(tu)料(liao)的涂(tu)層厚而(er)且用(yong)量多,增加(jia)建筑物自重。因此,在涂(tu)料(liao)應注意加(jia)入一(yi)些輕質材料(liao)和(he)高效隔熱(re)骨料(liao)以降低涂(tu)料(liao)的密度。用(yong)得(de)最多的輕質隔熱(re)骨料(liao)主要是膨(peng)脹(zhang)蛭石(shi)和(he)膨(peng)脹(zhang)珍珠巖。
蛭石是一種含鐵、鎂的鋁硅酸鹽類礦物質,具有層狀結構,層間有結晶水。它受熱膨脹時,會像水蛭一樣蠕動,故名蛭石。蛭石經過晾干、破碎、篩選,在850~1000的(de)溫度(du)下煅燒,顆粒會膨脹(zhang)20倍以上,形成膨脹蛭石。其密度為80~200kg/m3,熱導率為0.17~0.25W/(m·K),耐火(huo)性(xing)能強,吸聲、隔聲性(xing)能好,無毒無味(wei),是防火(huo)涂料的重要摻材。
珍珠巖是一種玻璃質巖石,經破碎、篩分、預熱、瞬間焙燒,可膨脹至20倍左右,形成(cheng)具有蜂窩泡沫狀結構的膨(peng)(peng)脹珍(zhen)珠巖。膨(peng)(peng)脹珍(zhen)珠巖的質量極輕,容重為80-250kg/m3,熱導率(lv)為0.042~0.076W/(m·K),具有(you)保溫、隔熱、不(bu)燃(ran)、無毒、化(hua)學穩定性(xing)好等特性(xing),也是防火涂料(liao)中的重要(yao)填(tian)料(liao)。
施工方法
刮涂法:使用金屬或非金屬刮(gua)刀(dao),如硬膠皮片、玻璃(li)鋼刮(gua)刀(dao)、牛角(jiao)刮(gua)刀(dao)等用手工涂(tu)(tu)刮(gua),用于(yu)涂(tu)(tu)刮(gua)各(ge)種厚漿型防(fang)火涂(tu)(tu)料和膩子。
輥涂法:輥子是一個直徑不大的空心圓柱,表面粘有用合成纖維制成的長絨毛,圓柱兩端裝有2個(ge)墊圈,中心帶孔,彎曲的手柄即由(you)這個(ge)孔中通過,使用時先將輥子浸(jin)入涂(tu)(tu)料中浸(jin)潤(run),然后用力(li)輥涂(tu)(tu)到所需(xu)的表面上。發(fa)展有(you)用空壓機輸送涂(tu)(tu)料的輥涂(tu)(tu)裝置(zhi)。
刷涂法:刷涂(tu)(tu)(tu)法(fa)適用于涂(tu)(tu)(tu)刷任(ren)何形狀的(de)(de)物件(jian),絕大多(duo)數(shu)防火涂(tu)(tu)(tu)料可(ke)以用此種方法(fa)施工。刷涂(tu)(tu)(tu)法(fa)很容易滲透(tou)到金屬表(biao)面(mian)的(de)(de)細孔中(zhong),因而可(ke)加強對金屬表(biao)面(mian)的(de)(de)附(fu)著力。缺點(dian)是生產(chan)效率低、勞動(dong)強度大,有(you)時(shi)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)表(biao)面(mian)留有(you)刷痕,影(ying)響涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)的(de)(de)裝飾(shi)性。
噴涂法:使用壓縮空氣及噴槍使涂料霧化的施工方法,它的特點是噴涂后的涂層質量均勻,生產效率高。缺點是有一部分涂料被損耗,同時由于溶劑的大量蒸發,影響操作者的身體健康。空氣噴涂的關鍵設備是噴槍。噴槍依據涂料供給方式通常分為重力式、吸引式和壓送式3種,又(you)按噴涂能力(li)分(fen)為(wei)小型和大(da)型兩(liang)類(lei)。涂料(liao)黏度(du)高,需(xu)(xu)要空氣(qi)壓力(li)大(da),噴嘴應選大(da)口徑(jing)的;涂料(liao)黏度(du)低,需(xu)(xu)要壓力(li)小,噴嘴可(ke)以選小口徑(jing)的。空氣(qi)噴涂的空氣(qi)壓力(li)一般為(wei)0.3~0.6MPa。