露天钢结构应选用适合室外用的粘结力强、强度高、耐水、耐腐蚀、耐冻融、耐湿热和抗老化性能好的钢结构防火涂料。国外在室外或潮湿环境下大多采用环氧类防火涂料,特别是在有烃类火灾危险的结构中广泛采用。国内普遍存在这样一个观点：认为在室外或潮湿环境下应采用厚型防火涂料(国外一般称为水泥基),特别是在有烃类火灾危险的结构中。因此,G B50160-1996《石油化工企业设计防火规范》中明确规定室外不允许使用膨胀型防火涂料。膨胀型防火涂料的主要组分聚磷酸铵(脱水成炭催化剂)、季戊四醇(成炭剂)和三聚氰胺(发泡剂)都是有一定水溶性的物质。随着常年累月风吹雨淋,上述物质会慢慢从涂料中析出,这样防火涂料的防火性能几年后慢慢下降,直至失去防火性能。这种观点对于以丙烯酸树脂、氯化聚合物等为成膜物的单组分涂料是正确的,但对于以封闭性特别强的环氧树脂双组分膨胀型防火涂料这一观点就存在问题。

环氧膨胀型防火涂料较厚型防火涂料相比

:第一,表面更光滑,表面不易产生灰尘,易清洁,这对于应用到食品厂及制药厂及医院非常重要;第二,膨胀涂料的涂膜较厚型的薄得多,占用空间小;

第三,膨胀涂料使用更方便;第四,膨胀涂料的装饰性更好;第五,厚型防火涂料对机械撞击更敏感;第六,厚型防火涂料不适合应用于化学环境中。目前国外厚型防火涂料几乎完全被环氧防火涂料取代,特别是在海军、海洋设施、军事及商用飞机、石化、石油及海上石油平台、弹药库及导弹发射架等领域。

表现为：环氧树脂的流动性好、粘接力强、机械强度高的特性。在环氧树脂结构中含有脂肪族羟基、醚基和极活泼的环氧基。羟基和醚基高度的极性,使环氧树脂分子能在临界面产生电磁引力,而环氧基团能与介质表面的游离基起反应形成化学键,所以环氧树脂的粘接力特别强。它对大部分材料如木材、金属、玻璃、塑料、橡胶、皮革、陶瓷、纤维等都有良好的粘接能力。固化后的环氧树脂,具有优良的耐化学腐蚀性、耐热性、耐酸碱及良好的电绝缘性,因而用它来配制的防火涂料具有优良的附着力、防腐蚀性和机械强度。因为环氧树脂防火涂

料具有极佳的封闭性,阻燃成分不会迁移到涂层面,因此,其防火性能受时间和环境的影响较小。特别是环氧树脂防火涂料在爆炸发生后都能保持完好并粘附在基材上,较传统膨胀型防火涂料更适用于海上石油平台、油田、炼油厂及石化厂等。选择环氧树脂作为成膜剂,还有一个重要的原因,那就是环氧树脂可以作为膨胀型防火涂料的成炭剂(碳源),也可以与脱水催化剂反应生成多孔结构的炭化层。

2环氧防火涂料的检测方法

对室外用环氧膨胀型防火涂料防火性能方面,现阶段国内没有相应的检测标准,更没有相关的检测机构。国外同类产品大多通过U L1709和D N VNORSOK M501的相关检测。在烃类火试验中,设计用于纤维素火的常规防火涂料的有效性仅达到在烃类火中的60％左右。值得注

意的是,在发生烃类火灾时,常常伴随有爆炸发生。膨胀型防火涂料必须在爆炸过程中和爆炸发生后都能保持完好并粘附在基材上。本发明涉及的膨胀型防火涂料,不仅能针对剧烈的自然纤维素火提供保护,特别是针对爆炸和烃类火具有优异的防护功能。在英国,除了《建筑规范》有一些要求外,对结构钢组件(在没有气体、油类和化学危险品的场所),目前还没有其他进行更进一步试验的法定要求。特别是针对爆炸和(或)烃类火影响后果的试验或许可,也没有具体的规定要求。其他欧洲国家和美国,情况也与此相似,而且这些国家只有国家标准规定的

纤维素火试验。

2.1 气体爆炸试验

在世贸中心事故中,先发生爆炸,然后起火,消防设施丧失对下面结构的保护作用,膨胀型防火涂料必须在爆炸过程中和爆炸发生后都能保持完好并粘附在钢材上。所以,Leigh's Paints就采用了一种Advantica技术(以前英国的一种气体技术)来进行气体爆炸试验,无溶剂环氧防火涂料与国内通用防火涂料相比,最大的优势在于：

第一,环氧树脂具有极强的封闭性能,可以广泛应用于室外；

第二,环氧树脂是热固性树脂,具有耐烃类火灾的功能。石化企业火灾属于烃类火,国外在室外或潮湿环境下大多采用环氧类防火涂料,特别是在有烃类火灾危险的结构中广泛采用。国内在建的海上石油平台均以昂贵的价格购买国外环氧类防火涂料。传统的丙烯酸类膨胀型防火涂料耐烃类火灾和爆炸的效果较环氧类差得很多。环氧类膨胀型防火涂料附着力好、膨胀层致密、结实,在爆炸过程中和爆炸发生后都能保持完好并粘附在钢材上。所以,在石化、石油及海上平台等行业,本产品具有广阔的应用前景。大力发展环氧类膨胀型防火涂料对于推动行业技术进步和促进产业发展具有重要的战略意义。国内大多数企业仍采用传统的丙烯酸类膨胀型防火涂料,此类型防火涂料只能在室内使用(国标14709-2002),对户外用膨胀型防火涂料还存在一定的认识误区。

对环氧膨胀型防火涂料的认识还不够,更没有成熟的产品在市场推广。我国从对室外防火涂料的认识、研究、检测及应用都与国外存在较大差距。无论技术方面还是阻燃理论方面,远远落后于国外水平。因此,我国防火涂料行业必须加大此领域的科研开发力度,拥有自主知识产权,提高自主创新能力,提高核心竞争力。其次,国外大型涂料公司纷纷进军中国,抢占涂料市场,尤其是国内石油及海上平台行业均以昂贵的价格购买国外产品。随着我国石油行业的发展和海上石油开采步伐的加快,对耐烃类火和爆炸的户外用防火涂料的需求量将越来越大,巨大的市场前景要求我们必须抓住时机,加大对此类产品的技术开发和财政支持。因此,国内关于防火涂料的管理部门 (公安消防)、检测部门(国家防火建筑材料质量监督检验中心和国家固定灭火系统监督检验中心)、研究单位都应对环氧防火涂料的高度重视,通力协作,力争在较短时间内使我国的环氧防火涂料投入市场,为我国的消防事业做出应有的贡献。