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膨胀型防火涂料:越来越重要的领域
时间:2020-12-14 16:24:30        点击量:【 】次

如今,大多数摩天大楼和公共设施(体育场,机场等)都是钢制的。钢不燃烧,但是需要防火,但是如果没有足够的防护,结构钢项目可能会在5分钟内达到500°C的临界温度;高于该温度。 钢会失去承载能力,变形和倒塌,并且支撑钢的建筑物的稳定性也会受到损害,并带来灾难性后果。因此,承重钢结构的连续完整性是建筑领域的中心问题。

有许多种方法可以保护钢材免于火灾,但通常使用被动技术,包括用混凝土覆盖或将其包裹在防火板上。但是现在越来越多的设计师更喜欢展示建筑物的钢框架。为此目的,膨胀型防火涂料是理想的。

常规的膨胀型防火涂料通常是溶剂基涂料,但是近年来,水溶胀涂料,特别是纤维基防火涂料取得了显着进步。水性涂料可以快速干燥,从而可以更快地进行涂料和/或更具防护性的涂料。它们通常适用于室内环境,也可以在经过适当的喷漆和“密封”后在室外环境中使用。

充气涂料可分为两类:碳氢化合物(包括所谓的“喷发”)耐火性和纤维(木材,纸张,家具等)的耐火性。水性膨胀漆可根据耐火性的长度进一步细分。

膨胀型防火涂料的基本原理是,随着涂层温度的不断升高,膨胀(或扩散)会形成绝缘层,该绝缘层会延迟或阻止钢材达到500°C的临界温度。

膨胀型防火涂料施工图

水性膨胀型防火涂料包含四种主要成分。

1,给酸剂(通常是聚磷酸铵);

2,碳源(通常是多元醇,如双四醇);

3,做(通常是三聚氰胺);

4,聚合物(通常是醋酸乙烯酯共聚物)。

膨胀型防火涂料膨胀反应是在275°C附近被激活,吸收热量并释放惰性气体并形成有效绝缘层的吸热反应。根据成分的不同,这种膨胀涂层会膨胀10到100倍于原始厚度,形成起泡的煤层,以保护下面的材料。

膨胀型防火涂料膨胀过程根据所使用的原材料分为不同的步骤。

1.当温度超过250°C时,热塑性聚合物“熔化”以形成液体/粘性基材,在其中可能发生进一步的热化学反应。

在约2275°C时,作为可充气涂层主要成分的聚磷酸铵(酸供体)开始分解并生成聚磷酸盐。

3.使多磷酸与碳供体(通常是双戊四醇或单流体双戊四醇)反应生成无机/有机酯。

4.发泡剂(例如三聚氰胺)分解并释放出气体,熔融的树脂和酯形成气泡,形成阻挡层。

5.随着温度不断升高,酯类分解形成坚硬的煤层。

膨胀型防火涂料所获得的煤层使基底绝缘。因此,由钢结构获得的保护时间取决于煤层的质量(密度,附着力,完整性和形成速率)和煤层的厚度。需要许多轻质/易碎煤层才能有效保护30-60分钟。如果需要更长的保护时间,这些煤层通常需要更加紧凑和坚固。干膜的厚度/涂层通道数越多,整体隔热效果越好。

我们知道其他功能材料也可以提高性能。阻燃剂可用于减慢火焰的传播并赋予涂层自停能量。另外,主要用作发泡剂的三聚氰胺也是具有优异阻燃性的氮基阻燃剂。

增强材料(例如纤维)的添加改善了油漆的干燥度(例如减少了涂层的厚裂纹并增加了较低的剪切粘度),并且还改善了煤层的稳定性。煤纤维层可改善整个膨胀材料的性能,并能承受火焰的热流。

聚合物是在湿配方中起着许多作用的重要成分,聚合物直接有助于整个配方的可加工性和稳定性。在干膜中,涂料粘附到基材上,以提供机械性能,例如耐刮擦性。随着膨胀型防火涂料的膨胀,聚合物必须首先在适当的温度下软化然后熔化。这使底物在整个过程中经历其他反应。选择正确的聚合物很重要乳液聚合物还具有许多类型的功能,但是同时满足膨胀涂料广泛需求的最有效类型是醋酸乙烯酯共聚物。乙酸乙烯酯共聚物适合于热降解性。

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