一般講,涂層使用厚度在3~7mm的鋼結構防火涂料稱為薄涂型鋼結構防火涂料。該類涂料受火時能膨脹發(fā)泡,以膨脹發(fā)泡所形成的耐火隔熱層,延緩鋼材的溫升,保護鋼構件。這類鋼結構防火涂料一般都是水溶性的,溶劑性的極少,這里主要介紹這類水性鋼結構防火涂料的研究。這類鋼結構防火涂料一般都是用合適的乳液聚合物作基料,再配以阻燃劑、添加劑等組成。對這類型防火涂料,要求選用的乳液聚合物必須對鋼基材有良好的附著力、耐久性和耐水性好。常用作這類防火涂料基料的乳液聚合物有苯乙烯改性丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、偏氯乙烯乳液等。對于用水性乳膠作基料的防火涂料,阻燃添加劑和顏填料是分散到水中的,因而水實際上起作分散載體的作用。為了使粉狀的各種添加劑能更好地分散,還加入分散劑,如常用的六偏磷酸鈉等。該類鋼結構防火涂料在生產過程中一般都是分為三步:第一步先將各種阻燃添加劑分散在水中,然后研磨成規(guī)定細度的料漿,第二步再用基料-乳液進行配漆(料漿),第三步在料漿中配以無機輕質材料、增強材料等攪拌均勻。在配漆中加入適量的消泡劑等并使其達到一定的黏度,該類水性防火涂料一般分為底層(隔熱層)和面層(裝飾層),其裝飾性比厚涂型料好,該類溶劑性防火涂料為單組分(一層)。施工采用噴涂,一般使用在耐火極限要求不超過2h的建筑鋼結構上。
3.3超薄型鋼結構防火涂料
所謂的超薄型鋼結構防火涂料,是指涂層使用厚度不超過3mm的鋼結構防火涂料。這類鋼結構防火涂料受火時膨脹發(fā)泡形成致密的防火隔熱層,該防火隔熱層延緩了鋼材的溫升,提高了鋼構件的耐火極限。這類涂料是近幾年發(fā)展起來的新品種。目前該類鋼結構防火涂料大多數(shù)都是溶劑型的,是以合成樹脂作基料,用200#汽油、苯類等有機溶劑作為分散體和稀釋劑,再配以阻燃劑、膨脹發(fā)泡劑等原料,經碾磨加工而成。這類鋼結構防火涂料的研究中,由于要求涂層在一定溫度發(fā)泡形成防火隔熱層,因此對其基料有一個特殊要求,這就是要求基料能與整個涂料體系協(xié)合,使涂料既有良好的機械理化性能,又能在受火時形成較好的泡沫隔熱層,為了達到一定的阻燃耐火時間,要求發(fā)泡層在高溫下也不脫落。另外還有對金屬的腐蝕性能、附著力、室溫固化性、涂膜裝飾性等要求。
上述這些要求決定了基料的選擇原則是應充分考慮多個方面。常用作這類防火涂料的基料有環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、過氯乙烯樹脂等。由于這些樹脂的室溫自干性較差,在普通涂料中一般采用高溫烘干或酸類催化劑催干。作為用于建筑物鋼結構的防火涂料,用高溫烘干是不現(xiàn)實的。如用催化劑催干又存在涂膜理化性能和存放穩(wěn)定性問題,因此怎樣合理地處理室溫自干性與存放穩(wěn)定性及涂料理化性能、涂膜的裝飾性等問題,是這類鋼結構防火涂料研究的一個重要方面。另一方面,要考慮如何使鋼結構防火涂料在受火時,其發(fā)泡層在高溫下(1000∀左右)與鋼材具有較強的粘結性,以保證其在火災條件下發(fā)泡層能有效地保護鋼基材,不致因烈火而燒蝕、開裂、脫落,延長涂料層能經受火災考驗的時間。研究實踐證明,解決這些問題的比較好的辦法是對樹脂進行改性,即采用幾種樹脂、粘結劑拼合在一起的復合樹脂作為該類防火涂料的基料。利用合成樹脂相互之間能取長補短,流平性好、成膜后的韌性好等特點達到預期目的。另外鋼結構防火涂料的另一關鍵組分-阻燃添加劑,它對涂料的防火性能影響也是巨大的。對于阻燃劑,要求它必須能與基料相互配合,在受火時組分間協(xié)調一致,膨脹發(fā)泡形成均勻、堅固、致密的防火隔熱層�？捎糜谠擃愪摻Y構防火涂料的阻燃劑種類繁多,性能各異。在研究過程中,要根據(jù)形成膨脹發(fā)泡體系的原理,進行復合阻燃劑的篩選。最后與基料進行配伍,摸索和研究合理的配比,使防火涂料達到最佳防火效果。超薄膨脹型鋼結構防火涂料施工可采用噴涂、刷涂或滾涂,一般使用在耐火極限要求2h以內的建筑鋼結構上。與厚涂型和薄涂型鋼結構防火涂料相比,超薄膨脹型鋼結構防火涂料粒度更細、涂層更薄、施工方便、裝飾性更好是其突出特點。在滿足防火要求的同時,又能滿足人們高裝飾性要求,特別是對于裸露的鋼結構。這類涂料是鋼結構防火涂料中的后起之秀,是目前備受用戶青睞的鋼結構防火涂料。
3.4室外鋼結構防火涂料
室外鋼結構防火涂料是指能適合于室外環(huán)境使用的鋼結構防火涂料,主要應用于建筑物室外和石化企業(yè)等露天鋼結構。這類鋼結構防火涂料的基料是用耐候性好的(一般室外使用的)合成樹脂或有機高分子聚合乳液與無機粘結劑復合而成,再配以阻燃劑、輕質材料、增強材料組成。這種/復合可以為化學過程,也可以為物理過程。所謂化學過程,是通過化學方法,在無機物的分子結構上引入有機基因,使其性質得到改善。而所謂物理過程,多指機械混合過程,得到有機和無機的混合分散液。硅溶膠是一種比較理想的無機成膜物,它是由水玻璃經過酸處理,電滲析及離子交換等方法去掉鈉離子得到的超微粒子聚硅酸分散體,具有一旦成膜就不再溶解的特性。但由于它在成膜過程中體積收縮大,所以容易引起涂層開裂、硬脆。如果用水性有機樹脂或有機乳液與之并用,則可以大大改善涂膜的硬脆。常用的水性樹脂和有機乳液有丙苯乳液、丙烯酸系列乳液等。這些乳液、樹脂的耐候性好,常常用作室外建筑涂料的基料。室外鋼結構防火涂料的研究中,阻燃添加劑的選擇原則與其他幾類鋼結構防火涂料類似。不過因為其使用性能的特殊性,即耐水、耐候、耐化學腐蝕性能等要適用室外的環(huán)境條件,所以對各阻燃添加劑的要求更苛刻。因為這時的阻燃添加劑不僅要能與基料有機的協(xié)合,使其有理想的防火隔熱性,而且還要提高涂料的耐候、耐水等理化性能,使其能適用室外使用的環(huán)境條件。
4結語
1鋼結構防火涂料作為一種消防安全專用產品,其質量直接影響工程安全的可靠程度。我國專門制定了產品質量要求的國家標準,即GB14907鋼結構防火涂料!。同時制定了產品入市的準則,即/鋼結構防火涂料產品型式認可準則。隨著新消防法!的實施,鋼結構防火涂料的入市準則也將向國際通用的/認證制度過渡。
2隨著人們對環(huán)境保護重要性認識的不斷深化,鋼結構防火涂料的開發(fā)研究也正在朝著高效率、少污染、環(huán)境友好方向發(fā)展。 |
