防火涂料定義
施用于(yu)可燃性基材表(biao)(biao)面,用以改變材料(liao)表(biao)(biao)面燃燒(shao)特性,阻(zu)滯火(huo)災迅(xun)速(su)蔓延;或施用于(yu)建(jian)筑構(gou)件上(shang),用以提(ti)高(gao)構(gou)件的(de)(de)(de)耐火(huo)極限的(de)(de)(de)特種涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao),稱防(fang)火(huo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)。防(fang)火(huo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)就是(shi)通過將涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)刷在那些易燃材料(liao)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面,能(neng)提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)(de)(de)耐火(huo)能(neng)力,減緩(huan)火(huo)焰蔓延傳(chuan)播速(su)度,或在一定時(shi)間內(nei)能(neng)阻(zu)止燃燒(shao),這一類涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)稱為防(fang)火(huo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao),或叫做阻(zu)燃涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)。
防火原理
防火涂料的防火原理大致(zhi)可歸納(na)為以(yi)下五點:
1、防火(huo)涂料(liao)本身具有(you)難(nan)燃性(xing)或(huo)不燃性(xing),使被保護基材不直接與(yu)空氣接觸,延遲物體著(zhu)火(huo)和減(jian)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(de)導熱系數(shu),可以延遲(chi)火焰溫度向被保護基材的(de)傳遞(di)。
3、防火涂料(liao)受熱(re)分(fen)解出(chu)不(bu)燃惰性(xing)氣體(ti)(ti),沖淡被保護物體(ti)(ti)受熱(re)分(fen)解出(chu)的可燃性(xing)氣體(ti)(ti),使(shi)之(zhi)不(bu)易(yi)燃燒或燃燒速度減慢(man)。
4、含氮的防火涂料受熱分解出NO、NH3等(deng)基(ji)團,與有機游離基(ji)化(hua)合,中斷連鎖(suo)反應(ying),降低(di)溫度。
5、膨脹型防火涂料(liao)受熱膨脹發泡(pao),形(xing)成(cheng)碳質(zhi)泡(pao)沫隔熱層封閉被(bei)保護的(de)物體,延遲熱量與基材的(de)傳遞,阻止物體著火燃燒或(huo)因溫(wen)度升高而造成(cheng)的(de)強(qiang)度下降。
材料組成
厚涂型(xing)鋼(gang)結(jie)構防(fang)火(huo)涂料(liao)的基(ji)(ji)本組(zu)成是(shi):膠(jiao)結(jie)料(liao)(硅(gui)酸(suan)鹽水(shui)泥(ni)、氯氧(yang)化(hua)鎂或無機(ji)(ji)(ji)高(gao)溫(wen)黏(nian)結(jie)劑(ji)等)、骨(gu)料(liao)(膨脹蛭石、膨脹珍(zhen)珠(zhu)巖(yan)(yan)、硅(gui)酸(suan)鋁纖維、礦棉、巖(yan)(yan)棉等)、化(hua)學(xue)助(zhu)劑(ji)(改性劑(ji)、硬化(hua)劑(ji)、防(fang)水(shui)劑(ji)等)、水(shui)。鋼(gang)結(jie)構防(fang)火(huo)涂料(liao)基(ji)(ji)料(liao)的硅(gui)酸(suan)鹽水(shui)泥(ni)、氯氧(yang)化(hua)鎂水(shui)泥(ni)和無機(ji)(ji)(ji)黏(nian)結(jie)劑(ji),常(chang)用的無機(ji)(ji)(ji)黏(nian)結(jie)劑(ji)包括堿(jian)金屬硅(gui)酸(suan)鹽類以及磷酸(suan)鹽類物質等。
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等將與其發生化學反應。如果單獨用堿金(jin)屬硅酸鹽來作為(wei)涂料(liao)的基(ji)料(liao)時(shi)會使涂膜不耐水、不耐潮、耐候(hou)性差,并且涂層容易出(chu)現開裂、脫粉等不良現象。因此(ci)如果采用堿金(jin)屬硅酸鹽作為(wei)鋼結構防火涂料(liao)的基(ji)料(liao),首先(xian)要解(jie)決的關鍵(jian)問題就是對(dui)其進行改性,即解(jie)決對(dui)游離的堿金(jin)屬離子(zi)的抑制問題。
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(de)摩爾比(bi)(M指金(jin)屬,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。
由于厚型鋼結構防火涂(tu)(tu)料(liao)的(de)涂(tu)(tu)層厚而且用量多,增加建筑物自重(zhong)。因(yin)此(ci),在涂(tu)(tu)料(liao)應注意加入一些輕(qing)質材(cai)料(liao)和高效隔熱骨料(liao)以(yi)降低涂(tu)(tu)料(liao)的(de)密度。用得最(zui)多的(de)輕(qing)質隔熱骨料(liao)主要是膨脹蛭石和膨脹珍(zhen)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的溫度下煅燒,顆粒會(hui)膨脹(zhang)20倍以上(shang),形成膨脹蛭石。其密(mi)度為(wei)80~200kg/m3,熱導率為0.17~0.25W/(m·K),耐火(huo)性能強,吸聲(sheng)、隔聲(sheng)性能好,無毒(du)無味(wei),是防(fang)火(huo)涂料(liao)的重要摻(chan)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,形成具有蜂窩(wo)泡沫狀(zhuang)結構的(de)膨(peng)(peng)脹珍珠巖(yan)。膨(peng)(peng)脹珍珠巖(yan)的(de)質量極輕,容重為80-250kg/m3,熱導率為0.042~0.076W/(m·K),具有保溫、隔(ge)熱、不(bu)燃、無(wu)毒、化(hua)學穩定性(xing)好等特性(xing),也是防火(huo)涂料中(zhong)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(jiao)皮(pi)片、玻璃鋼刮刀、牛角刮刀等用手工涂(tu)刮,用于涂(tu)刮各種(zhong)厚漿(jiang)型防火涂(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個墊圈(quan),中心帶(dai)孔(kong),彎(wan)曲的(de)手柄即由(you)這個孔(kong)中通過,使用時先將輥子浸入涂(tu)料中浸潤,然后用力輥涂(tu)到(dao)所需的(de)表(biao)面(mian)上。發展有(you)用空(kong)壓機(ji)輸送涂(tu)料的(de)輥涂(tu)裝置。
刷涂法:刷(shua)涂(tu)(tu)法適用于涂(tu)(tu)刷(shua)任(ren)何形(xing)狀的(de)(de)(de)物件,絕大多(duo)數(shu)防(fang)火涂(tu)(tu)料可(ke)以用此種方法施(shi)工。刷(shua)涂(tu)(tu)法很(hen)容易滲透到(dao)金(jin)屬表面(mian)的(de)(de)(de)細孔(kong)中(zhong),因而可(ke)加強對金(jin)屬表面(mian)的(de)(de)(de)附著力。缺點是生產效率低、勞動強度大,有時(shi)涂(tu)(tu)層表面(mian)留有刷(shua)痕,影響涂(tu)(tu)層的(de)(de)(de)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,又按噴(pen)涂(tu)能力分為(wei)小型和大型兩(liang)類。涂(tu)料黏度高,需要空(kong)氣壓(ya)(ya)力大,噴(pen)嘴(zui)應選大口徑的;涂(tu)料黏度低(di),需要壓(ya)(ya)力小,噴(pen)嘴(zui)可以選小口徑的。空(kong)氣噴(pen)涂(tu)的空(kong)氣壓(ya)(ya)力一般(ban)為(wei)0.3~0.6MPa。