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更新時間:2013.08.31 瀏覽次數(shù): | ||||||
膨脹型防火涂料膨脹發(fā)泡形成炭質(zhì)泡沫層需要酸源(催化劑)、氣源(發(fā)泡劑)和碳源三個基本要素,同時要求三要素間能有機協(xié)合。涂膜受熱軟化,其中的氣源材料發(fā)生分解并產(chǎn)生氣體,氣體的逸出使軟化了的涂膜鼓泡、膨脹,與此同時,酸源分解放出游離子酸類,催化炭化材料,使其脫水形成炭架,使膨脹起來的涂層具有一定的密實性,隨著此過程的進行,最終形成絕熱性良好的膨脹發(fā)泡層。為了防止涂料中的有機物產(chǎn)生火焰,往往還加入一些阻燃劑,如氯化石蠟、四溴雙酚等A 類,籍這類阻燃劑分解放出的鹵素,中止燃燒反應(yīng)。從涂膜膨脹發(fā)泡機理中可以看出,了泡層發(fā)泡率的高低,與發(fā)泡劑密切相關(guān),而發(fā)泡層的密實,與碳源材料密切相關(guān)。涂料膨脹發(fā)泡層的質(zhì)量由發(fā)泡層的高低和疏密兩個方面體現(xiàn)出來。 第一,發(fā)泡層高度對防火涂料防火性能的影響 在“E60—1膨脹型無機防火涂料”和“SCB膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料”中,將其他分固定不變,然后分別加入不同量的發(fā)泡劑,使涂料膨脹發(fā)泡層的高度不一樣。將E60防火涂料涂在木質(zhì)膠合板(三層)基材上,待其干燥后用大號酒精燈燒相同的時間;將SCB鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂在20×20cm的鋼板(3mm厚)基材上,待其干燥后用柴油在小型模擬構(gòu)件爐上燒相同的時間,以試件背火面溫度的情況,觀察不同的膨脹發(fā)泡層高度對涂料防火隔熱效果的影響。 通過大量的實驗結(jié)果可以看出,如涂料膨脹發(fā)泡率太低,則發(fā)泡層的隔熱性差,因為火源與基材之間的有效隔熱距離近,出現(xiàn)基材背火面溫度升溫很快,因而防火隔熱效果差;若涂料膨脹發(fā)泡率太大,則發(fā)泡層強度差,容易被火焰沖破,使其開裂甚至脫落,這時火焰直接進攻基材,基材失去隔熱屏障,很快升溫炭化直至發(fā)生燃燒。當涂料膨脹發(fā)泡層高度在某一值附近時,發(fā)泡層既有一定的強度,又使火源與基材有一定的隔熱距離,從而取得良好的隔熱效果。在膨脹防火涂料的研制過程中,注意掌握發(fā)泡劑的量,是研制優(yōu)劣防火涂料的一個重要方面。 第二,泡層密實度對防火涂料防火性能的影響 前面已經(jīng)談到,發(fā)泡層的質(zhì)量由發(fā)泡層的發(fā)泡率和密實度兩個方面體現(xiàn),下面我們來看看發(fā)泡層的密實度的變化對涂料防火性能的影響。在大量實驗研究中,發(fā)現(xiàn)在膨脹防火涂料中加入無機添加劑,如金屬氧化物、硅藻土、二氧化硅、浮石、高嶺土等,可以使膨脹發(fā)泡層密實,而使涂料的防火性能提高。為此,在上述兩種防火涂料中,分別將發(fā)泡劑的量固定在最佳發(fā)泡高度所需的量上,然后加入不同量的無機添加劑(骨架材料),觀察發(fā)泡層的密實情況所對應(yīng)的涂料防火隔熱效果。 通過實驗結(jié)果表明,發(fā)泡層隨無機添加劑的加入量的增加由疏松變得致密,但與此同時,發(fā)泡層的高度也隨無機添加劑的用量的增大而降低,因此防火隔熱性能的呈現(xiàn)出山峰形,根據(jù)這一現(xiàn)象,我們認為,無機添加劑的添加量也存在一個最佳值的問題,在最佳值時,涂料膨脹發(fā)泡層既有一定高度,以有一定密實度,這樣使發(fā)泡層既不容易被火焰沖破,又有較好的絕熱性,從而取得良好的防火隔熱效果。關(guān)于加入過量無機添加劑對涂料膨脹發(fā)泡層質(zhì)量的提高,使其達到最佳防火效果,我們分析主要是下面原因: 首先,無機添加劑的加入使發(fā)泡層的強度得以提高,避免了發(fā)泡層被火焰沖破或發(fā)泡層脫落等現(xiàn)象。 其次,這些無機添加劑不僅能使涂料膨脹發(fā)泡層很致密,而且它們在受火時不可能成為氣體化合物而燒失,因此,即使在持續(xù)的火焰作用下,無機添加劑也不會象有機物那樣變?yōu)闅怏w逸出。由于他們的穩(wěn)定性而使膨脹發(fā)泡層保持有效的骨架成分,而長時間保持高效的隔熱性,使膨脹發(fā)泡層經(jīng)久耐燒。 |
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