防火涂料的作用及分类
防火涂料是指涂敷于物体表面，并能很好地黏结形成完整的保护膜的物料。用于建筑物作装饰或保护的涂料为建筑涂料。建筑涂料是应用十分广泛的建筑材料之一。其主要功能是起保护作用，调节建筑物使用功能以及改善建筑物的特殊要求。合理利用特殊功能的涂料，可以直接弥补建筑功能方面的不足以满足工程技术的实际需要，达到多功能的目的。
防火涂料属于特种涂料，当它用于可燃性基材表面时，则在火灾高温作用下可以降低材料表面燃烧特性，改变其燃烧性能，推迟或消除引燃过程，阻滞火灾迅速蔓延，并可提高其耐火极限；当它用于不燃性或建筑构件(如钢结构、预应力钢筋混凝土楼板等)时，则在火灾高温作用下可以有效地降低构件温度上升速度，提高其耐火极限，从而推迟结构失稳过程。
防火涂料按被保护的基材可分为钢结构防火涂料和饰面型防火涂料。按成膜物质的种类分为有机防火涂料和无机防火涂料。按分散介质的种类分为溶剂型防火涂料和水性涂料。按其组成材料不同分为膨胀型防火涂料和非膨胀防火涂料。
防火涂料的及组成
防火涂料一般由黏结剂防火剂、防火隔热填充料及其他添加剂组成。
(1)基料基料对膨胀型防火涂料的性能有很大的影响。它与其他组分配合，既保证涂层在正常工作条件下具有一般的使用性能，又能在火焰或高温作用下使涂层具有难燃性和优良的膨胀效果。常用的基料主要有：
①水性树脂水l生树脂是以水作溶剂的一类树脂。它具有节约有机溶剂，施工方便，毒性小，无火灾危险等优点。常用的水性树脂有聚酯酸乙烯乳液、氯乙烯偏二氯乙烯共聚物乳液、聚丙烯酸乳液、氯丁橡胶乳液。
②含氮树脂。含氮树脂的耐水性、耐化学性、装饰性及物理力学性能都较好，具有定的阻燃效果。常用的有三聚氰胺甲醛树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯腈共聚物等。
(2)脱水成碳催化剂主要作用是涂料遇热时促进涂层脱水、炭化，形成炭化层。常用的催化剂有磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、焦磷酸铵、多聚磷酸铵以及有机磷酸酯等。其中多聚磷酸铵具有水溶性小，热稳定性高的特点。
(3)碳化剂涂料受热后形成多孔结构的碳化层。使用较多的有淀粉、糊精、季戊四醇等。
(4)发泡剂涂料受热时，释放出不燃性气体，如氨、二氧化碳、水蒸气、卤化氢等，使涂层膨胀起来，并在涂层内形成海绵状结构。常用的发泡剂有三聚氰胺、氯化石蜡、碳酸盐、磷酸铵盐等。
(5)阻燃剂在防火涂料中的作用是增加涂层的阻燃能力，并在其他组分的协同作用下实现涂层的难燃化。用于防火涂料中的阻燃剂种类很多，常用含磷、卤素的有机阻燃剂，如膦酸酯、三(二溴丙基)膦酸酯，三(二氯丙基)膦酸酯等，常用无机阻燃剂有氧化铝、硼砂、氢氧化镁等。
(6)无机隔热材料用于钢结构、混凝土隔热防火涂料，其主要存膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等。钢结构、混凝土本身是不燃性材料，涂覆防火涂料的目的不是起阻燃作用，而是起隔热作用。
(7)颜料对膨胀型防火涂料来说，含有机填料的比例较少，甚至不含。固其含量增加会影响涂层的发泡效果，从而降低涂层的防火性能。常用的着色颜料有钛白粉、氧化锌、铁红、铁黄等。
3、钢结构防火涂料的防火机理
(1) 具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。
(2) 具有难燃性或不燃性，使被保护基材不直接与空气接触而减缓燃烧速度。
(3)受热分解出不燃的惰性气体，冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体，使之不易燃烧或燃烧速度减慢。
(4) 膨胀型防火涂料受热膨胀发泡，形成碳质泡沫隔热层，封闭被保护的物体，延迟热量向基材的传递，阻止物体着火或因温度升高而造成强度下降。
(5) 含氮的防火涂料受热分解放出NO、NH，等基团，与有机游离基化合，中断连锁反应，降低温度。
4、钢结构防火涂料技术方面存在的问题
（1）由于对围护桩的设计接触不是很多，经验不够，加上担心打桩队的责任心不强，桩配筋设计是按常规沿桩轴力等强度配筋，钢筋是沿圆周均匀布置，结果造成用钢量偏大，所配钢筋也不能很好发挥作用。
1、粉喷桩做为一种新型的深层搅拌2l槛矮墩游蝴譬匿桩，不仅可以作为软弱地基加固及做为止水桩使用，而且通过相互搭接形成一定厚度的粉喷挡墙来做为基坑的支护，它不但大大降低成本，而且具有施工速度快、基本无噪声及污染的优点，同时还具有止水防渗的功能。在一定深度内，粉喷桩挡墙可以单独使用，深度较大的可以挡墙计算．目前是按挡土墙来进行验算，一般来说还是比较相似的，主要是抗倾覆验算，要求安全系数≥1．5，是否过于保守，值得探讨。应该说，粉喷桩做为基坑支护的前景还是很光明的。
2、钻孔灌注桩作为一种常用的基坑支护体系，具有受力明确，设计与施工的方法比较成熟的优点，但也具有成本高、工期长、有噪声及污染严重等缺点。
3、在可能的情况下，尽量使用潜水泵韵管井进行降水，它降水效果显著，易于观测及调整，适用范围广，成本较低且操作方便，是一种有效的降水方法。
(2)耐久性问题
由于厚型防火涂料存在自重大，装饰性差，因此只能应用在某些对外观要求不高的室外钢结构，广泛应用的是薄型和超薄型钢结构防火涂料，特别是超薄型。此两类涂料所使用的主要原料聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良，存在随着环境、时间等溶出、分解、降解和老化等问题，因此，此类涂料必定会随着时间的推移防火性能有所下降，而目前还没
有找出一种评定防火涂料耐久性的方法。检测报告所给出的耐火极限是涂料涂后保养l一2个月的检验结果，但火灾的发生是不可预测的，火灾可能是在涂料涂后的一年，也可能在涂后的十年发生，因此膨胀型防火涂料的最主要的就是耐久性问题。
(3)测试方法存在的问题
钢结构防火涂料作为一类功能性涂料，其性能主要有理化和耐火两方面组成。同样耐火极限的防火涂料因其应用环境不同、受火类型不同，对基材的保护作用也就不同。
(4) 检测标准构件与实际工程构件差异性问题
耐火极限检验中使用的基材是Q235的标准136b或140b热轧普通工字钢梁，而实际工程运用中，钢构件的截面尺寸各种各样。检验报告中描述的钢梁与实际工程中的钢构件并无完全的对应关系，实际使用的钢构件和标准钢梁间应该如何进行换算，如何确定实际使用的钢构件的涂层厚度，国家尚无规定。
(5)生产、施工问题
国内多数钢结构防火涂料的生产企业的生产规模不大，生产工艺流程自动化水平不高，有部分企业还处于手工作坊式在操作，不少产品的配方工艺大同小异，对专用于防火涂料的原料研究不够，对原材料的检测、控制不够，生产过程的检测手段不全，施工设备有待改进提高，与防锈漆的配套性也不能进行严格的检验。
(6)检测标准方面存在的问题目前我国评价防火涂料性能的标准
有：
①GB l 4907—2002《钢结构防火涂料》，适用于建筑及工程钢结构使用的防火涂料。
对同种防火涂料只规定一种涂层厚度的检验报告，而实际工程中由于钢梁、钢柱、钢楼板规范所要求的耐火极限各不相同，例如室内厚度为2ram的超薄型防火涂料检测报告出具耐火极限为1．5小时，实际工程要求钢梁、钢板、钢柱耐火极限分别为1．5、1． 0、2．04,时，对钢板、钢柱应采用何种厚度的防火涂料进行保护，目前无论从理论界或是实际工程均缺乏相应的研究。
②GBl2441—1998饰面型防火涂料通用技术条件，适用于建筑物及工程中可燃性基材使用的饰面型防火涂料。
防火涂料的作用及分类
防火涂料是指涂敷于物体表面，并能很好地黏结形成完整的保护膜的物料。用于建筑物作装饰或保护的涂料为建筑涂料。建筑涂料是应用十分广泛的建筑材料之一。其主要功能是起保护作用，调节建筑物使用功能以及改善建筑物的特殊要求。合理利用特殊功能的涂料，可以直接弥补建筑功能方面的不足以满足工程技术的实际需要，达到多功能的目的。
防火涂料属于特种涂料，当它用于可燃性基材表面时，则在火灾高温作用下可以降低材料表面燃烧特性，改变其燃烧性能，推迟或消除引燃过程，阻滞火灾迅速蔓延，并可提高其耐火极限；当它用于不燃性或建筑构件(如钢结构、预应力钢筋混凝土楼板等)时，则在火灾高温作用下可以有效地降低构件温度上升速度，提高其耐火极限，从而推迟结构失稳过程。
防火涂料按被保护的基材可分为钢结构防火涂料和饰面型防火涂料。按成膜物质的种类分为有机防火涂料和无机防火涂料。按分散介质的种类分为溶剂型防火涂料和水性涂料。按其组成材料不同分为膨胀型防火涂料和非膨胀防火涂料。
防火涂料的及组成
防火涂料一般由黏结剂防火剂、防火隔热填充料及其他添加剂组成。
(1)基料基料对膨胀型防火涂料的性能有很大的影响。它与其他组分配合，既保证涂层在正常工作条件下具有一般的使用性能，又能在火焰或高温作用下使涂层具有难燃性和优良的膨胀效果。常用的基料主要有：
①水性树脂水l生树脂是以水作溶剂的一类树脂。它具有节约有机溶剂，施工方便，毒性小，无火灾危险等优点。常用的水性树脂有聚酯酸乙烯乳液、氯乙烯偏二氯乙烯共聚物乳液、聚丙烯酸乳液、氯丁橡胶乳液。
②含氮树脂。含氮树脂的耐水性、耐化学性、装饰性及物理力学性能都较好，具有定的阻燃效果。常用的有三聚氰胺甲醛树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯腈共聚物等。
(2)脱水成碳催化剂主要作用是涂料遇热时促进涂层脱水、炭化，形成炭化层。常用的催化剂有磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、焦磷酸铵、多聚磷酸铵以及有机磷酸酯等。其中多聚磷酸铵具有水溶性小，热稳定性高的特点。
(3)碳化剂涂料受热后形成多孔结构的碳化层。使用较多的有淀粉、糊精、季戊四醇等。
(4)发泡剂涂料受热时，释放出不燃性气体，如氨、二氧化碳、水蒸气、卤化氢等，使涂层膨胀起来，并在涂层内形成海绵状结构。常用的发泡剂有三聚氰胺、氯化石蜡、碳酸盐、磷酸铵盐等。
(5)阻燃剂在防火涂料中的作用是增加涂层的阻燃能力，并在其他组分的协同作用下实现涂层的难燃化。用于防火涂料中的阻燃剂种类很多，常用含磷、卤素的有机阻燃剂，如膦酸酯、三(二溴丙基)膦酸酯，三(二氯丙基)膦酸酯等，常用无机阻燃剂有氧化铝、硼砂、氢氧化镁等。
(6)无机隔热材料用于钢结构、混凝土隔热防火涂料，其主要存膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等。钢结构、混凝土本身是不燃性材料，涂覆防火涂料的目的不是起阻燃作用，而是起隔热作用。
(7)颜料对膨胀型防火涂料来说，含有机填料的比例较少，甚至不含。固其含量增加会影响涂层的发泡效果，从而降低涂层的防火性能。常用的着色颜料有钛白粉、氧化锌、铁红、铁黄等。
3、钢结构防火涂料的防火机理
(1) 具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。
(2) 具有难燃性或不燃性，使被保护基材不直接与空气接触而减缓燃烧速度。
(3)受热分解出不燃的惰性气体，冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体，使之不易燃烧或燃烧速度减慢。
(4) 膨胀型防火涂料受热膨胀发泡，形成碳质泡沫隔热层，封闭被保护的物体，延迟热量向基材的传递，阻止物体着火或因温度升高而造成强度下降。
(5) 含氮的防火涂料受热分解放出NO、NH，等基团，与有机游离基化合，中断连锁反应，降低温度。
4、钢结构防火涂料技术方面存在的问题
（1）由于对围护桩的设计接触不是很多，经验不够，加上担心打桩队的责任心不强，桩配筋设计是按常规沿桩轴力等强度配筋，钢筋是沿圆周均匀布置，结果造成用钢量偏大，所配钢筋也不能很好发挥作用。
1、粉喷桩做为一种新型的深层搅拌2l槛矮墩游蝴譬匿桩，不仅可以作为软弱地基加固及做为止水桩使用，而且通过相互搭接形成一定厚度的粉喷挡墙来做为基坑的支护，它不但大大降低成本，而且具有施工速度快、基本无噪声及污染的优点，同时还具有止水防渗的功能。在一定深度内，粉喷桩挡墙可以单独使用，深度较大的可以挡墙计算．目前是按挡土墙来进行验算，一般来说还是比较相似的，主要是抗倾覆验算，要求安全系数≥1．5，是否过于保守，值得探讨。应该说，粉喷桩做为基坑支护的前景还是很光明的。
2、钻孔灌注桩作为一种常用的基坑支护体系，具有受力明确，设计与施工的方法比较成熟的优点，但也具有成本高、工期长、有噪声及污染严重等缺点。
3、在可能的情况下，尽量使用潜水泵韵管井进行降水，它降水效果显著，易于观测及调整，适用范围广，成本较低且操作方便，是一种有效的降水方法。
(2)耐久性问题
由于厚型防火涂料存在自重大，装饰性差，因此只能应用在某些对外观要求不高的室外钢结构，广泛应用的是薄型和超薄型钢结构防火涂料，特别是超薄型。此两类涂料所使用的主要原料聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良，存在随着环境、时间等溶出、分解、降解和老化等问题，因此，此类涂料必定会随着时间的推移防火性能有所下降，而目前还没
有找出一种评定防火涂料耐久性的方法。检测报告所给出的耐火极限是涂料涂后保养l一2个月的检验结果，但火灾的发生是不可预测的，火灾可能是在涂料涂后的一年，也可能在涂后的十年发生，因此膨胀型防火涂料的最主要的就是耐久性问题。
(3)测试方法存在的问题
钢结构防火涂料作为一类功能性涂料，其性能主要有理化和耐火两方面组成。同样耐火极限的防火涂料因其应用环境不同、受火类型不同，对基材的保护作用也就不同。
(4) 检测标准构件与实际工程构件差异性问题
耐火极限检验中使用的基材是Q235的标准136b或140b热轧普通工字钢梁，而实际工程运用中，钢构件的截面尺寸各种各样。检验报告中描述的钢梁与实际工程中的钢构件并无完全的对应关系，实际使用的钢构件和标准钢梁间应该如何进行换算，如何确定实际使用的钢构件的涂层厚度，国家尚无规定。
(5)生产、施工问题
国内多数钢结构防火涂料的生产企业的生产规模不大，生产工艺流程自动化水平不高，有部分企业还处于手工作坊式在操作，不少产品的配方工艺大同小异，对专用于防火涂料的原料研究不够，对原材料的检测、控制不够，生产过程的检测手段不全，施工设备有待改进提高，与防锈漆的配套性也不能进行严格的检验。
(6)检测标准方面存在的问题目前我国评价防火涂料性能的标准
有：
①GB l 4907—2002《钢结构防火涂料》，适用于建筑及工程钢结构使用的防火涂料。
对同种防火涂料只规定一种涂层厚度的检验报告，而实际工程中由于钢梁、钢柱、钢楼板规范所要求的耐火极限各不相同，例如室内厚度为2ram的超薄型防火涂料检测报告出具耐火极限为1．5小时，实际工程要求钢梁、钢板、钢柱耐火极限分别为1．5、1． 0、2．04,时，对钢板、钢柱应采用何种厚度的防火涂料进行保护，目前无论从理论界或是实际工程均缺乏相应的研究。
②GBl2441—1998饰面型防火涂料通用技术条件，适用于建筑物及工程中可燃性基材使用的饰面型防火涂料。
春博雅化工是集开发，生产，销售施工服务为一体的防火涂料，混凝土结构防涂料，钢结构防火涂料，隧道防火涂料等环保专业企业。
|
