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钢结构防火涂料的防火机理

发布时间:2022-01-11 10:00:00

我国现有的防火涂料主要采用氨基树脂、聚丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、苯丙乳液和醋酸乙烯酯乳液作为成膜材料。这些成膜材料价格便宜,成膜后容易形成。然而,由于氨基树脂涂层在大气暴露下不稳定,老化性能较差。丙烯酸树脂乳液以水为分散剂,无毒、无味、不燃、低污染,具有优良的抗老化性能。是一种理想的防火涂料成膜材料。该乳液为交联热塑性乳液。防火涂料中丙烯酸乳液的选择必须是热成型,以确保在所需温度下熔化,以便于膨胀。

钢结构防火涂料的阻燃效果是各组分通过化学反应进行有机配位的共同结果。钢结构防火涂料的阻燃隔热原理主要通过以下途径实现:

(1) 脱水成碳催化剂和聚磷酸铵加热分解成酸

(2)季戊四醇等多羟基碳化剂在高温和酸催化下脱水分解成碳;

(3) 将聚合物基材加热熔融,在三聚氰胺等发泡剂的作用下膨胀发泡,进一步形成膨胀碳化层。

当钢结构防火涂料受热时,其厚度迅速膨胀到几十倍,高达200倍。蜂窝或海绵碳层对钢材的防火效果可概括为三个方面:

(1) 阻隔作用:高度膨胀的碳化层能很好地将空气和热源与受保护的钢结构隔离,从而有效降低钢结构表面温度,延长钢结构在火灾中的支撑时间;

(2) 吸热效应、聚合物涂层软化、熔化和膨胀后碳化层的物理变化以及涂层组分的热分解、蒸发和碳化会吸收大量热量,从而有效降低钢结构表面温度;

(3) 为了阻止燃烧,涂料各组分分解的各种不可燃气体可以稀释氧浓度,捕捉燃烧产生的自由基,从而有效防止燃烧。