關于建筑防火之防火涂料篇
發(fā)布時間:2017-06-28 10:47:08
建筑防火是消防科學技術的一個重要領域,而防火涂料又是防火建筑材料中的重要組成部分。廣東為邦消防檢測有限公司長期對建筑消防設施檢測維保有著大量的消防安全檢查檢測經驗,在防火涂料上有比較清晰的認識,下面我們跟隨工程師們的腳步來看看關于防火涂料的一些小知識。
防火涂料是指涂裝在物體表面,可防止火災發(fā)生,阻止火勢蔓延傳播或隔離火源,延長基材著火時間或增加絕熱性能以推遲結構破壞時間的一類涂料。按用途和使用對象的不同可分為:飾面型防火涂料、電纜防火涂料、鋼結構防火涂料、預應力混凝土樓板防火涂料等。
其施用于可燃性基材表面,用以改變材料表面燃燒特性,阻滯火災迅速蔓延;或施用于建筑構件上,用以提高構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,或在一定時間內能阻止燃燒,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:
⑴、防火涂料本身具有難燃性或不燃性,使被保護基材不直接與空氣接觸,延遲物體著火和減少燃燒的速度。
?、?、防火涂料除本身具有難燃性或不燃性外,它還具有較低的導熱系數(shù),可以延遲火焰溫度向被保護基材的傳遞。
⑶、防火涂料受熱分解出不燃惰性氣體,沖淡被保護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。
⑷、含氮的防火涂料受熱分解出NO、NH3等基團,與有機游離基化合,中斷連鎖反應,降低溫度。
?、?、膨脹型防火涂料受熱膨脹發(fā)泡,形成碳質泡沫隔熱層封閉被保護的物體,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度下降。
材料組成
厚涂型鋼結構防火涂料的基本組成是:膠結料(硅酸鹽水泥、氯氧化鎂或無機高溫黏結劑等)、骨料(膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、硅酸鋁纖維、礦棉、巖棉等)、化學助劑(改性劑、硬化劑、防水劑等)、水。鋼結構防火涂料基料的硅酸鹽水泥、氯氧化鎂水泥和無機黏結劑,常用的無機黏結劑包括堿金屬硅酸鹽類以及磷酸鹽類物質等。
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(fā)生化學反應。如果單獨用堿金屬硅酸鹽來作為涂料的基料時會使涂膜不耐水、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構防火涂料的基料,首先要解決的關鍵問題就是對其進行改性,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料的涂層厚而且用量多,增加建筑物自重。因此,在涂料應注意加入一些輕質材料和高效隔熱骨料以降低涂料的密度。用得最多的輕質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,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,顆粒會膨脹20倍以上,形成膨脹蛭石。其密度為80~200kg/m3,熱導率為0.17~0.25W/(m·K),耐火性能強,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,形成具有蜂窩泡沫狀結構的膨脹珍珠巖。膨脹珍珠巖的質量極輕,容重為80-250kg/m3,熱導率為0.042~0.076W/(m·K),具有保溫、隔熱、不燃、無毒、化學穩(wěn)定性好等特性,也是防火涂料中的重要填料。
主要作用
非膨脹型防火涂料主要用于木材、纖維板等板材質的防火,用在木結構屋架、頂棚、門窗等表面。
膨脹型防火涂料有無毒型膨脹防火涂料、乳液型膨脹防火涂料、溶劑型膨脹防火涂料。
無毒型膨脹防火涂料可用于保護電纜、聚乙烯管道和絕緣板的防火涂料或防火膩子。
乳液型膨脹防火涂料和溶劑型膨脹防火涂料可用于建筑物、電力、電纜的防火。
新型防火涂料有:透明防火涂料、水溶性膨脹防火涂料、酚醛基防火涂料、乳膠防火涂料聚醋酸乙烯乳基防火涂料、室溫自干型水溶性膨脹型防火涂料、聚烯烴防火絕緣涂料、改性高氯聚乙烯防火涂料、氯化橡膠膨脹防火涂料、防火墻涂料、發(fā)泡型防火涂料、電線電纜阻燃涂料、新型耐火涂料、鑄造耐火涂料等等。
防火性能
防火涂料是涂刷在被保護物表面的被動防火材料,任何被保護的物體 都有承受大火考驗的極限值,無論什么 結構的建筑遇火時間久了都是會倒塌的。防火涂料的作用是能在被保護物體表面起到隔離的作用,延緩建筑坍塌的 時間,為營救和滅火爭取到寶貴的時間。確切地說,防火涂料也有它的耐火極限,超過耐火極限以后,被保護的物體表面還是會著火的。