防火涂料定義
施用于可燃性基材表面,用以改變材料表面燃燒特性,阻滯火災(zāi)迅速蔓延;或施用于建筑構(gòu)件上,用以提高構(gòu)件的耐火極限的特種涂料,稱防火涂料。防火涂料就是通過將涂料刷在那些易燃材料的表面,能提高材料的耐火能力,減緩火焰蔓延傳播速度,或在一定時(shí)間內(nèi)能阻止燃燒,這一類涂料稱為防火涂料,或叫做阻燃涂料。
防火原理
防火涂料的防火原理大致可歸納為以下五點(diǎn):
1、防火涂料本身具有難燃性或不燃性,使被保護(hù)基材不直接與空氣接觸,延遲物體著火和減少燃燒的速度。
2、防火涂料除本身具有難燃性或不燃性外,它還具有較低的導(dǎo)熱系數(shù),可以延遲火焰溫度向被保護(hù)基材的傳遞。
3、防火涂料受熱分解出不燃惰性氣體,沖淡被保護(hù)物體受熱分解出的可燃性氣體,使之不易燃燒或燃燒速度減慢。
4、含氮的防火涂料受熱分解出NO、NH3等基團(tuán),與有機(jī)游離基化合,中斷連鎖反應(yīng),降低溫度。
5、膨脹型防火涂料受熱膨脹發(fā)泡,形成碳質(zhì)泡沫隔熱層封閉被保護(hù)的物體,延遲熱量與基材的傳遞,阻止物體著火燃燒或因溫度升高而造成的強(qiáng)度下降。
材料組成
厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的基本組成是:膠結(jié)料(硅酸鹽水泥、氯氧化鎂或無機(jī)高溫黏結(jié)劑等)、骨料(膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、硅酸鋁纖維、礦棉、巖棉等)、化學(xué)助劑(改性劑、硬化劑、防水劑等)、水。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料基料的硅酸鹽水泥、氯氧化鎂水泥和無機(jī)黏結(jié)劑,常用的無機(jī)黏結(jié)劑包括堿金屬硅酸鹽類以及磷酸鹽類物質(zhì)等。
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等將與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如果單獨(dú)用堿金屬硅酸鹽來作為涂料的基料時(shí)會使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差,并且涂層容易出現(xiàn)開裂、脫粉等不良現(xiàn)象。因此如果采用堿金屬硅酸鹽作為鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的基料,首先要解決的關(guān)鍵問題就是對其進(jìn)行改性,即解決對游離的堿金屬離子的抑制問題。
磷酸鹽類黏結(jié)劑也是常用的無機(jī)黏結(jié)劑,用它作為防火涂料的基料時(shí),避免了堿性氧化物與空氣中的酸性氣體反應(yīng)的問題,從而提高了涂料的耐候性、耐水性等理化性能指標(biāo)。但是,磷酸鹽類黏結(jié)劑中M/P的摩爾比(M指金屬,P是磷)對涂料的貯存穩(wěn)定性、耐水性以及涂料與鋼基材的黏結(jié)力等各項(xiàng)性能都有直接的影響。因此,在以磷酸鹽為基料的鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)防火涂料的涂層厚而且用量多,增加建筑物自重。因此,在涂料應(yīng)注意加入一些輕質(zhì)材料和高效隔熱骨料以降低涂料的密度。用得最多的輕質(zhì)隔熱骨料主要是膨脹蛭石和膨脹珍珠巖。
蛭石是一種含鐵、鎂的鋁硅酸鹽類礦物質(zhì),具有層狀結(jié)構(gòu),層間有結(jié)晶水。它受熱膨脹時(shí),會像水蛭一樣蠕動(dòng),故名蛭石。蛭石經(jīng)過晾干、破碎、篩選,在850~1000的溫度下煅燒,顆粒會膨脹20倍以上,形成膨脹蛭石。其密度為80~200kg/m3,熱導(dǎo)率為0.17~0.25W/(m·K),耐火性能強(qiáng),吸聲、隔聲性能好,無毒無味,是防火涂料的重要摻材。
珍珠巖是一種玻璃質(zhì)巖石,經(jīng)破碎、篩分、預(yù)熱、瞬間焙燒,可膨脹至20倍左右,形成具有蜂窩泡沫狀結(jié)構(gòu)的膨脹珍珠巖。膨脹珍珠巖的質(zhì)量極輕,容重為80-250kg/m3,熱導(dǎo)率為0.042~0.076W/(m·K),具有保溫、隔熱、不燃、無毒、化學(xué)穩(wěn)定性好等特性,也是防火涂料中的重要填料。
施工方法
刮涂法:使用金屬或非金屬刮刀,如硬膠皮片、玻璃鋼刮刀、牛角刮刀等用手工涂刮,用于涂刮各種厚漿型防火涂料和膩?zhàn)印?/p>
輥涂法:輥?zhàn)邮且粋€(gè)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(gè)墊圈,中心帶孔,彎曲的手柄即由這個(gè)孔中通過,使用時(shí)先將輥?zhàn)咏胪苛现薪?,然后用力輥涂到所需的表面上。發(fā)展有用空壓機(jī)輸送涂料的輥涂裝置。
刷涂法:刷涂法適用于涂刷任何形狀的物件,絕大多數(shù)防火涂料可以用此種方法施工。刷涂法很容易滲透到金屬表面的細(xì)孔中,因而可加強(qiáng)對金屬表面的附著力。缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大,有時(shí)涂層表面留有刷痕,影響涂層的裝飾性。
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(diǎn)是噴涂后的涂層質(zhì)量均勻,生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn)是有一部分涂料被損耗,同時(shí)由于溶劑的大量蒸發(fā),影響操作者的身體健康。空氣噴涂的關(guān)鍵設(shè)備是噴槍。噴槍依據(jù)涂料供給方式通常分為重力式、吸引式和壓送式3種,又按噴涂能力分為小型和大型兩類。涂料黏度高,需要空氣壓力大,噴嘴應(yīng)選大口徑的;涂料黏度低,需要壓力小,噴嘴可以選小口徑的??諝鈬娡康目諝鈮毫σ话銥?/span>0.3~0.6MPa。