鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在受火情況下的阻燃作用

發(fā)表時間：2020-05-01 17:14:00

膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在受火情況下，其厚度迅速膨脹至原來的幾十倍，最高可達兩百倍，形成的蜂窩或者海綿狀炭質(zhì)層對鋼的防火作用主要可以歸納為三個方面：(1)阻隔作用，高度膨脹的炭化層可以對所保護的鋼結(jié)構(gòu)起到良好的空氣、熱源隔絕作用，從而有效降低鋼結(jié)構(gòu)表面溫度，延長火災(zāi)中鋼結(jié)構(gòu)的支撐時間;(2)吸熱作用，聚合物涂層的軟化、熔融、膨脹后炭化層的物理變化以及涂料各組分的熱分解、蒸發(fā)和炭化均會吸收大量的熱量，從而有效降低鋼結(jié)構(gòu)表面溫度;(3)終止燃燒，涂料各組分受熱分解出來的各類不燃性氣體可以起到稀釋氧氣濃度的作用，并且可捕捉燃燒所產(chǎn)生的自由基，從而有效阻止燃燒的進行。這三個過程的協(xié)調(diào)作用，最終使得膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料發(fā)揮有效的防火作用。

膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的阻燃作用是通過各成分發(fā)生的化學反應(yīng)有機協(xié)調(diào)的共同結(jié)果。其阻燃隔熱原理主要通過以下方式實現(xiàn)：(1)脫水成炭催化劑如聚磷酸銨等受熱分解生成酸;(2)多羥基炭化劑如季戊四醇在高溫及酸催化下脫水分解成炭;(3)聚合物基料受熱熔融且在發(fā)泡劑如三聚氰胺作用下的作用下膨脹發(fā)泡，進一步形成膨脹炭化層。

膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料經(jīng)過這些年的發(fā)展，已經(jīng)取得了一定的成果，部分產(chǎn)品已經(jīng)開始了商業(yè)化生產(chǎn)。然而，問題和不足依然存在，還有很多未知領(lǐng)域亟待探索。今后膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料將朝著以下幾個方面發(fā)展：

(1)提高環(huán)境穩(wěn)定性，具體說，膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料不僅要具有良好的防火性能，更應(yīng)該具有優(yōu)良的環(huán)境穩(wěn)定性，其防化學腐蝕、防紫外光照等性能直接影響使用壽命。因此環(huán)境穩(wěn)定性是當前膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料不可忽視的研究重點;

(2)環(huán)境友好型膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，也將是一個新賣點。隨著人民對生活質(zhì)量要求的提高，防火涂料本身的化學毒性、燃燒時所生成的產(chǎn)物的毒性均是今后研究所應(yīng)該考慮的重要方面;

(3)提高耐火性，這是所有防火涂料所一直追求的重要性能，膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火性多提高一分鐘，對人們生命財產(chǎn)的保護就多一分，因此耐火性能的提高將始終是研究的重點;

(4)納米改性膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的開發(fā)，這是最近興起的一個涂料改性方向，將無機功能性納米粒子分散于涂料中，對涂料防火性能的提高將遠遠好于用普通無機納米粒子，從而獲得高性能膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。

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