防火材料介紹

【資料簡介】

　　防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災(zāi)的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火極限的一種特種涂料。防火涂料涂覆在基材表面，除具有阻燃作用以外，還具有防銹、防水、防腐、耐磨、耐熱以及涂層堅(jiān)韌性、著色性、黏附性、易干性和一定的光澤等性能
　　
　　防火涂料涂覆于物體表面，在遇火時(shí)涂膜本身難燃或不燃，對基材有較好的保護(hù)作用，為滅火和人員撤離贏得了時(shí)間。因此對它的研究和應(yīng)用已引起了世界各國的高度重視。
　　
　　自1837年研制出*個防火涂料配方以來，防火涂料不斷發(fā)展，而且性能也得到了很大改善。隨著阻燃技術(shù)的發(fā)展及對防火材料性能要求的提高，出現(xiàn)了膨脹型防火涂料。1937年出現(xiàn)了以磷酸二銨為催化劑，二氰二胺為膨脹發(fā)泡劑，甲醛為碳化劑的膨脹型防火涂料。1953年，有了含磷酸蜜胺的膨脹型防火涂料。1965年，美國開始將聚磷酸銨（-66）引入防火涂料配方中。美國zui早生產(chǎn)保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的膨脹防火涂料有FlameControlCoatings公司的鋼結(jié)構(gòu)的防火涂料，美國WRGrece公司的Monokote鋼結(jié)構(gòu)防火噴漿。
　　
　　具有代表性的鹵系、磷系防火涂料處于不斷發(fā)展中，但鹵系中一些溴類防火涂料因環(huán)保問題而備受爭議。接著又出現(xiàn)了以炭源（三季戊四醇），膨脹劑（多磷酸銨）和發(fā)泡劑（三聚氰銨）的典型膨脹防火材料。目前，膨脹型防火涂料的防火性能及理化性能都有了很大的提高，防火助劑的品種、性能也日趨完善，還研制出自膨脹化合物，如硝基苯胺硫酸鹽和磺胺等。低溫等離子表面處理技術(shù)使得防火性能大大提高。
　　
　　中國的防火涂料研究起步較晚，但發(fā)展速度很快。20世紀(jì)70年代末，首先研究出膨脹型過氯乙烯防火涂料，后來又研究出膨脹型丙烯酸乳膠防火涂料。從20世紀(jì)80年代中期開始，科學(xué)研究所研制成LG鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，與北京建筑材料防火公司共同研制成1F鋼結(jié)構(gòu)膨脹型防火涂料。目前，全國有70多家防火涂料的科研生產(chǎn)單位，共開發(fā)了80多個品種的產(chǎn)品，累計(jì)涂料產(chǎn)量1.5×104噸以上。
　　
　　近十幾年來防火涂料發(fā)展方興未艾，其耐水性能、防火性能有了很大改進(jìn)和提高，品種和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。有的國家還法律，規(guī)定用于學(xué)校、醫(yī)院、電影院等公用建筑內(nèi)的涂料必須是阻燃的，否則不準(zhǔn)興建。可見防火涂料已經(jīng)引起人們*的重視。
　　
　　防火涂料隨著整個涂料工業(yè)向節(jié)能、低污染、高性能方向發(fā)展。目前水乳液型的防火涂料已占了越來越大的比例。與此同時(shí)，提高防火涂料的耐水性能、防火性能、裝飾性能、降低成本等方面也不斷取得進(jìn)展。
　　
　　1、開發(fā)多效、、低水溶性的脫水成炭催化劑和發(fā)泡劑水溶性的脫水成炭催化劑和發(fā)泡劑的開發(fā)研究，一直是膨脹型防火涂料研究和發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵。多聚磷酸銨的研制成功，曾大力促進(jìn)了膨脹型防火涂料的發(fā)展。磷酸三聚氰胺則把磷酸脫水催化和三聚氰胺發(fā)泡兩者的作用結(jié)合起來，并且水溶性更低，效果更好。
　　
　　自膨脹單體是七十年代出現(xiàn)的新興膨脹劑，作為膨脹型防火涂料中*的防火組分。如氨基苯磺酸鹽、氨磺酰對苯胺、p,p’-氧代而苯磺酰5-氨基-2硝基苯甲酸及其他類似的有機(jī)物，均可作為自膨脹單體。
　　
　　2、阻燃-消煙劑與阻燃增效劑的發(fā)展
　　
　　近幾年來人們對阻燃-消煙協(xié)同效果和阻燃增效劑的開發(fā)研究十分重視，并已取得了較好的結(jié)果。使阻燃劑的用量大為節(jié)省，減少了對氧化銻的以來，甚至*取代了氧化銻，減低了價(jià)格，并提高了阻燃和消煙效果。例如硼酸鋅和氧化銻在含鹵素樹脂中等量拼用，發(fā)煙量可以減少25%，且限氧指數(shù)不變，價(jià)格降低。當(dāng)用與鹵化聚酯時(shí)，硼酸鋅與水合氧化鋁并用，可以全部代替氧化銻，價(jià)格大大降低。
　　
　　超細(xì)粒度的阻燃劑，由于分散好，顯著提高了阻燃及消煙效果，節(jié)省用量，改善涂層性能等。這也是阻燃消煙劑發(fā)展的一個重要方面例如用粒徑0.25—0.5μm的超細(xì)氧化銻品種代替犁鏡1—1.8μm的氧化銻品種，不但可減少氧化銻用量20—30%，而且大大改善了分散性，提高了涂層的物理機(jī)械性能。
　　
　　3、研制新的防火涂料品種
　　
　　透明的防火涂料對木質(zhì)家具、房間內(nèi)裝飾、古代建筑、文物等，具有保持物體本色、防火、裝飾作用。著類涂料的研究一直受到人們的重視。如由α、β-不飽和酸酯、氨基甲酸酯的化合物、丙烯酸2-乙酯、安息鄉(xiāng)異丙醚和鹵素、磷、硼等化合物組成的紫外光固化的防火涂料。其涂層都具有較好的透明性、裝飾性和難燃性。
　　
　　彈性阻燃涂料對電纜等柔性底材的防火保護(hù)具有重要意義。如由甲苯二異氰酸酯和無氯苯基縮水甘油醚與含磷多元醇縮合而制得的組分構(gòu)成的防火涂料等。
　　
　　4、防火涂料的應(yīng)用范圍
　　
　　隨著有機(jī)合成材料的大量應(yīng)用，其難燃為體也日益突出。含鹵素等難燃化的有機(jī)聚合物往往導(dǎo)致材料的物性變劣，使用壽命縮短、價(jià)格提高。采取在其表面涂覆防火涂料的辦法來進(jìn)行防火保護(hù)，不但能保持原來有機(jī)合成材料的優(yōu)良性能，而且經(jīng)濟(jì)適用。防火涂料在有機(jī)合成材料上的應(yīng)用也有廣闊的前景。此外，普通剛才被加熱至540℃左右即喪失了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。混凝土結(jié)構(gòu)在高溫火焰作用下也容易開裂崩解。因此，對鋼鐵結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火保護(hù)，使它們在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能延長發(fā)生變形破壞的時(shí)間，為滅火贏得時(shí)間，減少火災(zāi)損失，受到人們很大的重視。防火涂料在鋼鐵結(jié)構(gòu)和水泥結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用正在擴(kuò)大。
　　
　　綜上所述，隨著工業(yè)向大型化和建筑向集群化、高層化發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對防火涂料的要求越來越高，應(yīng)用越來越廣泛。這種情況又大大促進(jìn)了防火涂料的發(fā)展，它將成為國家建設(shè)和人民生活中*的材料之一。而且隨著國家經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的進(jìn)一步提高，防火涂料會具有更加廣闊的應(yīng)用和發(fā)展。
　　
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　　防火涂料的防火原理燃燒是一種快速的有火焰發(fā)生的劇烈的氧化反應(yīng)，反應(yīng)非常復(fù)雜，燃燒的產(chǎn)生和進(jìn)行必須同時(shí)具備三個條件，即可燃物質(zhì)、助燃劑（如空氣、氧氣或氧化劑）和火源（如高溫或火焰）。為了阻止燃燒的進(jìn)行，必須切斷燃燒過程中的三要素中的任何一個，例如降低溫度、隔絕空氣或可燃物。
　　
　　防火涂料的防火機(jī)理如下：
　　
　　⑴、防火涂料本身具有難燃性或不燃性，使被保護(hù)基材不直接與空氣接觸，延遲物體著火和減少燃燒的速度。
　　
　　⑵、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(dǎo)熱系數(shù)，可以延遲火焰溫度向被保護(hù)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(hù)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(tuán)，與有機(jī)游離基化合，中斷連鎖反應(yīng)，降低溫度。
　　
　　⑸、膨脹型防火涂料受熱膨脹發(fā)泡，形成碳質(zhì)泡沫隔熱層封閉被保護(hù)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(qiáng)度下降。
　　
　　防火涂料產(chǎn)品分類
　　
　　建筑防火是消防科學(xué)技術(shù)的一個重要領(lǐng)域，而防火涂料又是防火建筑材料中的重要組成部分。防火涂料是指涂裝在物體表面，可防止火災(zāi)發(fā)生，阻止火勢蔓延傳播或隔離火源，延長基材著火時(shí)間或增加絕熱性能以推遲結(jié)構(gòu)破壞時(shí)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(jié)構(gòu)防火涂料、預(yù)應(yīng)力混凝土樓板防火涂料等。中國防火涂料的發(fā)展，較國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家晚15～20年，雖然起步晚，但發(fā)展速度較快。尤其是鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，從品種類型、技術(shù)性能、應(yīng)用效果和標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，已接近或達(dá)到*水平。近幾年，其需求量成倍增長，這與鋼結(jié)構(gòu)建筑的迅速發(fā)展是分不開的。
　　
　　鋼結(jié)構(gòu)
　　
　　鋼結(jié)構(gòu)作為高層建筑結(jié)構(gòu)的一種形式，以其強(qiáng)度高、質(zhì)量輕，并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特點(diǎn)，在建筑業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，尤其在超高層及大跨度建筑等方面顯示出強(qiáng)大的生命力。截止1990年底，世界上高200m以上的100棟超高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)占了79%。改革開放以來，隨著間技術(shù)交流與合作的加強(qiáng)，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)在中國得到了蓬勃發(fā)展，高層和超高層建筑迅速增長。據(jù)1995年的統(tǒng)計(jì)資料，中國建成的100幢超高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)占37%，多數(shù)是近幾年興建的。隨著中國城市規(guī)模的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在中國建筑業(yè)的應(yīng)用具有非常廣闊的前景。但由于鋼結(jié)構(gòu)自身不燃，鋼結(jié)構(gòu)的防火隔熱保護(hù)問題曾一度被人們忽視。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料報(bào)道及有關(guān)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，鋼結(jié)構(gòu)建筑的耐火性能較磚石結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)差。鋼材的機(jī)械強(qiáng)度隨溫度的升高而降低，在5000℃左右，其強(qiáng)度下降到40%～50%，鋼材的力學(xué)性能，諸如屈服點(diǎn)、抗壓強(qiáng)度、彈性模量以及荷載能力等都迅速下降，很快失去支撐能力，導(dǎo)致建筑物垮塌。因此，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)勢在必行。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料刷涂或噴涂在鋼結(jié)構(gòu)表面，起防火隔熱作用，防止鋼材在火災(zāi)中迅速升溫而降低強(qiáng)度，避免鋼結(jié)構(gòu)失去支撐能力而導(dǎo)致建筑物垮塌。早在20世紀(jì)70年代，國外對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究和應(yīng)用就展開了積極的工作并取得了較好的成就，至今仍是方興未艾。80年代初國外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料就進(jìn)入中國市場，在工程上應(yīng)用。從80年代初，中國也開始研制鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，至今已有許多優(yōu)良品種廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。
　　
　　厚涂型鋼結(jié)構(gòu)
　　
　　厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是指涂層厚度在8～50mm的涂料，這類防火涂料的耐火極限可達(dá)0.5～3h。在火災(zāi)中涂層不膨脹，依靠材料的不燃性、低導(dǎo)熱性或涂層中材料的吸熱性，延緩鋼材的升溫，保護(hù)鋼件。這類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料采用合適的粘結(jié)劑，再配以無機(jī)輕質(zhì)材料、增強(qiáng)材料。與其他類型的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比，除了具有水溶性防火涂料的一些優(yōu)點(diǎn)之外，由于它從基料到大多數(shù)添加劑都是無機(jī)物，因此成本低廉。該類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工一般采用噴涂，多應(yīng)用在耐火極限要求2h以上的室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)上。但這類產(chǎn)品由于涂層厚，外觀裝飾性相對較差。
　　
　　薄涂型鋼結(jié)構(gòu)
　　
　　涂層厚度在3～7mm的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料稱為薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。該類涂料受火時(shí)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升溫，保護(hù)鋼構(gòu)件。這類鋼結(jié)構(gòu)涂料一般是用合適的乳膠聚合物作基料，再配以阻燃劑、添加劑等組成。對這類防火涂料，要求選用的乳液聚合物必須對鋼基材具有良好附著力、耐久性和耐水性。常用作這類防火涂料基料的乳液聚合物有苯乙烯改性的丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、偏氯乙烯乳液等。對于用水性乳液作基料的防火涂料，阻燃添加劑、顏料及填料是分散到水中的，因而水實(shí)際上起分散載體的作用，為了使粒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(jié)構(gòu)防火涂料在生產(chǎn)過程中一般都分為3步：*步先將各種阻燃添加劑分散在水中，然后研磨成規(guī)定細(xì)度的漿料；第二步再用基料（乳液）進(jìn)行配漆；第三步在漿料中配以無機(jī)輕質(zhì)材料、增強(qiáng)材料等攪拌均勻。該涂料一般分為底層（隔熱層）和面層（裝飾層），其裝飾性比厚涂型好，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(jié)構(gòu)上。
　　
　　超薄型鋼結(jié)構(gòu)
　　
　　超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是指涂層厚度不超過3mm的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，這類防火涂料受火時(shí)膨脹發(fā)泡，形成致密的防火隔熱層，是近幾年發(fā)展起來的新品種。它可采用噴涂、刷涂或輥涂施工，一般使用在要求耐火極限2h以內(nèi)的建筑鋼結(jié)構(gòu)上。與厚涂型和薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比，超薄型膨脹鋼結(jié)構(gòu)防火涂料黏度更細(xì)、涂層更薄、施工方便、裝飾性更好。在滿足防火要求的同時(shí)又能滿足高裝飾性要求，特別是對裸露的鋼結(jié)構(gòu)，這類涂料是目前備受用戶青睞的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。由于國內(nèi)研究超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的時(shí)間還較短，對涂膜的防火性能及理化性能研究雖然進(jìn)展較快，但是要提出效果優(yōu)異的適合于室外應(yīng)用的超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，還需要在其耐候性方面作進(jìn)一步研究。國外的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料已向著超薄、超耐候性能、裝飾性能優(yōu)良的方向發(fā)展，并參照歐洲老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行了耐候性實(shí)驗(yàn)，耐候性能優(yōu)良，其涂膜的耐候性能滿足室外使用的要求。所以為了趕上或超過國外同類產(chǎn)品，滿足市場的需要，研制和開發(fā)高耐候性的室外超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是今后發(fā)展的方向。
　　
　　飾面型
　　
　　除了鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，飾面型防火涂料、電纜防火涂料等也飛速發(fā)展。飾面型防火涂料是一種集裝飾和防火為一體的新型涂料品種，當(dāng)它涂覆于可燃基材上時(shí)，平時(shí)可起一定的裝飾作用；一旦火災(zāi)發(fā)生時(shí)，則具有阻止火勢蔓延，從而達(dá)到保護(hù)可燃基材的目的。正是因?yàn)樗倪@種特殊用途，所以國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家早在20世紀(jì)20年代就出現(xiàn)了防火涂料。這種涂料的發(fā)展經(jīng)過了兩個階段。初期出現(xiàn)的是以硅酸鹽水玻璃為粘結(jié)劑的無機(jī)防火涂料，此類防火涂料自身不燃燒，遇火時(shí)能形成空芯泡層，對可燃基材有一定的保護(hù)作用，缺點(diǎn)是隔熱性能和耐候性能較差，易產(chǎn)生泛白、龜裂和脫落。40年代末期，人們開始著手研制有機(jī)膨脹型防火涂料，此涂料主要特點(diǎn)是防火性和理化性均優(yōu)于無機(jī)防火涂料，涂層遇火時(shí)能形成具有良好隔熱性能的致密的海綿狀膨脹泡沫層，能更有效地保護(hù)可燃性基材。
　　
　　中國飾面型防火涂料的發(fā)展也分兩個階段。20世紀(jì)50年代后期出現(xiàn)的防火涂料也是以硅酸鹽水玻璃為粘結(jié)劑的無機(jī)防火涂料。70年代初期，一些專業(yè)油漆廠生產(chǎn)了過氯乙烯、氯化橡膠防火漆。以上兩種防火涂料由于防火效果并不理想，所以并未在中國形成市場。直到70年代后期，中國才開始進(jìn)行有機(jī)膨脹型防火涂料的研究工作。zui早出現(xiàn)的膨脹型防火涂料是由*部四川消防科學(xué)研究所研制B60-1丙烯酸膨脹防火涂料和A60-1改性氨基膨脹防火涂料。此后，中國的有機(jī)膨脹防火涂料得以迅速發(fā)展。到目前為止，中國的防火涂料生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展到200多家，銷量數(shù)萬噸，已形成跨部門的研究生產(chǎn)體系。
　　
　　飾面型膨脹防火涂料，可分為溶劑型和水性兩類，兩類涂料所選用的防火組分基本相同，因此很難說它們的防火性能有多大的差別。其選用的溶劑以采用的成膜物質(zhì)而定。溶劑型防火涂料的成膜物質(zhì)一般選用氯化橡膠、過氯乙烯、氨基樹脂、酚醛樹脂等，采用的溶劑為200號溶劑汽油、噴漆稀料、醋酸丁酯等。水性防火涂料的成膜物質(zhì)一般選用氯乙烯-偏二氯乙烯乳液、苯丙乳液、純丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液等，這些材料均以水為溶劑。這兩類涂料性能上的差別主要在于涂料的理化性能以及耐候性能，溶劑型防火涂料這兩方面的性能都優(yōu)于水性防火涂料。透明防火涂料是近幾年發(fā)展起來并趨于成熟的一類飾面型防火涂料，產(chǎn)品廣泛地適用于賓館、醫(yī)院、劇場、計(jì)算機(jī)房等木結(jié)構(gòu)的裝修，各種高層建筑及古建筑的裝飾和防火保護(hù)。然而，隨著中國工業(yè)的迅速發(fā)展及市場上的需求，對透明防火涂料提出了更高的要求，不但要具有良好的防火性能，而且要求漆膜透明光亮，耐候性能好。
　　
　　電纜
　　
　　中國電纜防火涂料產(chǎn)品的研制始于20世紀(jì)70年代末和80年代初，它是在飾面型防火涂料基礎(chǔ)上結(jié)合自身要求發(fā)展起來的，其理化性能及耐候性能較好，涂層較薄，遇火能生成均勻致密的海綿狀泡沫隔熱層，有顯著的隔熱防火效果，從而達(dá)到保護(hù)電纜、阻止火焰蔓延、防止火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展的目的。電纜防火涂料作為電纜防火保護(hù)的一種重要產(chǎn)品，通過近20年來的應(yīng)用，對減少電纜火災(zāi)損失、保護(hù)人民財(cái)產(chǎn)安全起了積極作用，其應(yīng)用也從不規(guī)范到規(guī)范。但由于現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，電纜使用的環(huán)境、敷設(shè)的方式的多樣化，從電纜防火涂料多年的應(yīng)用情況看，現(xiàn)行的水性防火涂料還有些性能需要改進(jìn)提高，才能滿足電纜使用環(huán)境要求。目前使用情況較好的是溶劑型防火涂料，但由于這類涂料本身易燃，使用的火災(zāi)隱患也相當(dāng)大，加之溶劑對人體會有不同程度的傷害，因此特別是在電纜豎井、電纜溝、電纜隧道等空間狹窄或不易通風(fēng)的場所使用時(shí)應(yīng)加強(qiáng)安全防護(hù)措施。從環(huán)保的角度考慮，今后應(yīng)努力開發(fā)研制理化性能和耐候性能優(yōu)良的水性防火涂料。
　　
　　預(yù)應(yīng)力混凝土樓板
　　
　　在高速發(fā)展的建筑中，采用混凝土的建筑結(jié)構(gòu)十分普遍，其中，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土比普通鋼筋混凝土的抗裂性、剛度、抗剪性和穩(wěn)定性更好，質(zhì)量更輕，并能節(jié)省混凝土和鋼材。但是，應(yīng)用較多的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心樓板的耐火性能很差，其原因是：預(yù)應(yīng)力鋼筋的溫度達(dá)200℃時(shí)，屈服點(diǎn)開始下降，300℃時(shí)，預(yù)應(yīng)力幾乎全部消失，蠕變加快，致使預(yù)應(yīng)力板的強(qiáng)度、剛度迅速降低，從而板中的撓度變化加快，板下面出現(xiàn)裂縫，預(yù)應(yīng)力鋼筋直接受到高溫作用，其剛度和強(qiáng)度進(jìn)一步下降，混凝土在高溫下性能也在改變，板下的混凝土受熱膨脹方向與板受拉方向一致，助長了板中撓度的變化。混凝土在300℃時(shí)，強(qiáng)度開始下降，500℃強(qiáng)度降低一半左右，800℃強(qiáng)度幾乎喪失。在建筑火災(zāi)中，這類樓板均在0.5h左右即斷裂垮塌。
　　
　　預(yù)應(yīng)力混凝土空心板廣泛用于現(xiàn)代建筑物中作為承重的樓板，由于它的耐火性差，成為貫徹建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的一個難題。為了提高預(yù)應(yīng)力樓板的耐火極限，人們首先采取了增加鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的辦法，但效果不很明顯，反而增加了樓板的質(zhì)量并占用了有效空間。借鑒鋼結(jié)構(gòu)防火涂料用于保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的原理，中國從20世紀(jì)80年代中期起，逐步研究和生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板防火涂料，較廣泛地用于保護(hù)預(yù)應(yīng)力樓板，噴涂在預(yù)應(yīng)力樓板配筋一面，遭遇火時(shí)，涂層有效地阻隔火焰和熱量，降低熱量向混凝土及其內(nèi)部預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞速度，以推遲其升溫的時(shí)間，從而提高預(yù)應(yīng)力樓板的耐火極限，達(dá)到防火保護(hù)的目的。
　　
　　隨著中國城鎮(zhèn)建設(shè)開發(fā)力度的進(jìn)一步加大，鋼結(jié)構(gòu)因其鋼性和塑性都比較優(yōu)良，將被廣泛應(yīng)用在大型展覽、體育中心及高層建筑中。因此，必須進(jìn)一步深入研究鋼結(jié)構(gòu)防火涂料性能，根據(jù)不同需要、不同功能，提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限，增強(qiáng)建筑物抗御火災(zāi)能力，確保國家和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
　　
　　飾面型防火涂料；木材防火涂料；鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料、隧道防火涂料、電纜防火涂料。
　　
　　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(shí)間內(nèi)能阻止燃燒，這一類涂料稱為防火涂料，或叫做阻燃涂料。
　　
　　防火涂料按照涂料的性能可以分為兩大類：一類是非膨脹型防火涂料，另一類是膨脹型防火涂料。
　　
　　水性防火涂料
　　
　　水性防火涂料從成膜性質(zhì)上可分為以下幾大類：
　　
　　（1）合成聚合物乳液型：成膜物為苯丙乳液、純丙乳液、醋酸乙烯乳液等，添加膨脹型阻燃劑及其他材料制成。
　　
　　（2）水溶性樹脂型：水溶性樹脂中的脲醛-三聚氰胺樹脂具有色淺、耐光好、不發(fā)霉、干燥快、成本低、附著力好、耐水、耐油、耐熱、優(yōu)良的電性能、本身可作為炭源和氣源等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，受到眾多廠家的青睞，引起了科研人員的高度重視。在這方面我國取得了非常多的成果。
　　
　　（3）無機(jī)粘合劑型：這類涂料以硅酸鹽水泥、*或其他無機(jī)高溫粘合劑為基料，添加膨脹珍珠巖、礦棉等骨料及其他化學(xué)助劑和水等組成，以非膨脹型為主，其缺點(diǎn)是用量大，涂層厚，但由于可用于室外，因而，也取得了很好的應(yīng)用效果。
　　
　　非膨脹型防火涂料主要用于木材、纖維板等板材質(zhì)的防火，用在木結(jié)構(gòu)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(hù)電纜、聚乙烯管道和絕緣板的防火涂料或防火膩?zhàn)印?br />　　
　　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。
　　
　　目前新型防火涂料有：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。
　　
　　組成結(jié)構(gòu)
　　
　　防火涂料是由基料（即成膜物質(zhì)）、顏料、普通涂料助劑、防火助劑和分散介質(zhì)等涂料組分組成的。除防火助劑外，其他涂料組分在涂料中的作用和在普通涂料中的作用一樣，但是在性能和用量上有的具有特殊要求。
　　
　　性能指標(biāo)
　　
　　B1室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料技術(shù)性能：
　　
　　項(xiàng)目指標(biāo)薄涂型（膨脹型）厚涂型（隔熱型）
　　
　　在容器中的狀態(tài)經(jīng)攪拌后呈均勻液態(tài)或稠厚液體，無結(jié)塊
　　
　　干燥時(shí)間，表干（h）≤12≤24
　　
　　初期干燥抗裂性一般不應(yīng)出現(xiàn)裂紋，如有1~3條裂紋，共寬度不大于0.5mm一般不應(yīng)出現(xiàn)裂紋，如有1~3條裂紋，其寬度應(yīng)不大于1mm
　　
　　外觀與顏色外觀與顏色同樣品相比較，應(yīng)無明顯差別—
　　
　　粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）≥0.15≥0.04
　　
　　抗壓強(qiáng)度（MPa）—≥0.3
　　
　　干密度（kg/m）—≤500
　　
　　熱導(dǎo)率（W[m·K]）—≤0.116
　　
　　抗震性撓曲1/100，涂層不起層、不脫落—
　　
　　抗彎性撓曲1/200，涂層不起層、不脫落—
　　
　　耐水性（h）≥24≥24
　　
　　耐凍融循環(huán)（次）≥15≥15
　　
　　耐火性能
　　
　　涂層厚度（mm）3.05.57.
　　
　　耐火極限（h），不低于0.51.01.50.51.01.52.02.53.0
　　
　　注：試驗(yàn)方法按國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》（GB14907-94）的規(guī)定。
　　
　　B2預(yù)應(yīng)力混凝土防火涂料技術(shù)性能：
　　
　　項(xiàng)目指標(biāo)膨脹型隔熱型
　　
　　在容器中的狀態(tài)經(jīng)攪拌后呈均勻液態(tài)或稠厚液體，無結(jié)塊
　　
　　干燥時(shí)間，表干（h）≤12≤24
　　
　　粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）≥0.15≥0.04
　　
　　干密度（kg/m）—≤600
　　
　　熱導(dǎo)率（W[m·K]）—≤0.116
　　
　　耐水性（h）經(jīng)24h試驗(yàn)后，涂層不開裂、不起層、不脫層，允許輕微發(fā)脹和變色
　　
　　耐堿性（h）
　　
　　耐冷熱循環(huán)（次）經(jīng)15次試驗(yàn)后，涂層不開裂、不起層、不脫層、不變色
　　
　　耐火性能
　　
　　涂層厚度（mm）4.07.07.010.0
　　
　　耐火極限（h），不低于1.01.51.01.5
　　
　　注：試驗(yàn)方法按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土防火涂料通用技術(shù)條件》的規(guī)定。
　　
　　B3飾面型防火涂料的防火性能：
　　
　　項(xiàng)目指標(biāo)一級二級三級
　　
　　耐燃時(shí)間（min）≥30≥20≥10
　　
　　火焰?zhèn)鞑ケ戎?~2526~5051~75
　　
　　失重（g）≤5≤10≤15
　　
　　耐火性、碳化體積（cm3）≤25≤50≤75
　　
　　注：試驗(yàn)方法按國家標(biāo)準(zhǔn)《飾面型防火涂料通用技術(shù)條件》（GB12441-90）的規(guī)定。
　　
　　B4飾面型防火涂料理化性能
　　
　　項(xiàng)目指標(biāo)
　　
　　在容器中的狀態(tài)無結(jié)塊，攪拌后呈均勻狀態(tài)
　　
　　細(xì)度(um)≤100
　　
　　干燥時(shí)間（h）
　　
　　表干≤4實(shí)干≤24
　　
　　附著力（級）≤3
　　
　　柔韌性（mm）≤3
　　
　　耐沖擊（kg·cm）≥20
　　
　　耐水性（24h）不起泡、不掉粉，允許輕微失光和變色
　　
　　耐濕熱性（48h）不龜裂、不掉粉、允許輕微失光和變色
　　
　　注：1、試驗(yàn)方法按國家標(biāo)準(zhǔn)《飾面飾型防火涂料通用技術(shù)條件》（GB12441-90）的規(guī)定：
　　
　　2、試驗(yàn)項(xiàng)目除按本規(guī)定外尚應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特性和預(yù)定的用途，按相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)或其它認(rèn)可的方法做必要的補(bǔ)充試驗(yàn)。[7]
　　
　　施工要求
　　
　　一般規(guī)定：
　　
　　第3.1.1條鋼結(jié)構(gòu)防火噴涂保護(hù)應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)合格的專業(yè)施工隊(duì)施工。施工中的安全技術(shù)和勞動保護(hù)等要求，應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
　　
　　第3.1.2條當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)安裝就位，與其相連的吊桿、馬道、管架及其他相關(guān)連的構(gòu)件安裝完畢，并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行防火涂料施工。
　　
　　第3.1.3條施工前，鋼結(jié)構(gòu)表面應(yīng)除銹，并根據(jù)使用要求確定防銹處理。除銹和防銹處理應(yīng)符合現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工與驗(yàn)收規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定。
　　
　　第3.1.4條鋼結(jié)構(gòu)表面的雜物應(yīng)清除干凈，其連接處的縫隙應(yīng)用防火涂料或其他防火材料*堵平后方可施工。
　　
　　第3.1.5條施工防火涂料應(yīng)在室內(nèi)裝修之前和不被后繼工程所損壞的條件下進(jìn)行。施工時(shí)，對不需作防火保護(hù)的部位和其他物件應(yīng)進(jìn)行遮蔽保護(hù)，剛施工的涂層，應(yīng)防止臟液污染和機(jī)械撞擊。
　　
　　第3.1.6條施工過程中和涂層干燥固化前，環(huán)境溫度宜保持在5~38℃，相對濕度不宜大于90%，空氣應(yīng)流通。當(dāng)風(fēng)速大于5m/s，或雨天和構(gòu)件表面有結(jié)露時(shí)，不宜作業(yè)。
　　
　　質(zhì)量要求：
　　
　　第3.2.1條用于保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的防火涂料必須有國家檢測機(jī)構(gòu)的耐火極限檢測報(bào)告和理化性能檢測報(bào)告，必須有防火監(jiān)督部門核發(fā)的生產(chǎn)許可證和生產(chǎn)廠方的產(chǎn)品合格證。
　　
　　第3.2.2條鋼結(jié)構(gòu)防火涂料出廠時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。并應(yīng)附有涂料品種名稱、技術(shù)性能、制造批號、貯存期限和使用說明。
　　
　　第3.2.3條防火涂料中的底層和面層涂料應(yīng)相互配套，底層涂料不得銹蝕鋼材。
　　
　　第3.2.4條在同一工程中，每使用100t薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)抽樣檢測一次粘結(jié)強(qiáng)度；每使用500t厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)抽樣檢測一次粘結(jié)強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。
　　
　　薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工
　　
　　第3.3.1條薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的底涂層（或主涂層）宜采用重力式噴槍噴涂，其壓力約0.4MPa。為局部修補(bǔ)和小面積施工，可用手工抹涂。面層裝飾涂料可剛涂、噴涂或滾涂。
　　
　　第3.3.2條雙組份裝的涂料，應(yīng)按說明書規(guī)定在現(xiàn)場調(diào)配；單組份裝的涂料也應(yīng)充分?jǐn)嚢琛娡亢螅粦?yīng)發(fā)生流淌和下墜。
　　
　　第3.3.3條底涂層施工應(yīng)滿足下列要求：
　　
　　一、當(dāng)鋼基材表面除銹和防銹處理符合要求，塵土等雜物清除干凈后方可施工。
　　
　　二、底層一般噴2~3遍，每遍噴涂厚度不應(yīng)超過2.5mm，必須在前一遍干燥后，再噴涂后一遍。
　　
　　三、噴涂時(shí)應(yīng)確保涂層*閉合，輪廓清晰。
　　
　　四、操作者要攜帶測厚針檢測涂層厚度，并確保噴涂達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的厚度。
　　
　　五、當(dāng)設(shè)計(jì)要求涂層表面要平整光滑時(shí)，應(yīng)對zui后一遍涂層作抹平處理，確保外表面均勻平整。
　　
　　第3.3.4條面涂層施工應(yīng)滿足下列要求：
　　
　　一、當(dāng)?shù)讓雍穸确显O(shè)計(jì)規(guī)定，并基本干燥后，方可施工面層。
　　
　　二、面層一般涂飾1~2次，并應(yīng)全部覆蓋底層。涂料用量為0.5~1kg/㎡。
　　
　　三、面層應(yīng)顏色均勻，接槎平整。
　　
　　厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施工
　　
　　第3.4.1條厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料宜采用壓送式噴涂機(jī)噴涂，空氣壓力為0.4~0.6Mpa，噴槍口直徑宜為6~10mm。
　　
　　第3.4.2條配料時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按配合比加料或加稀釋劑，并使稠度適宜，邊配邊用。
　　
　　第3.4.3條噴涂施工應(yīng)分遍完成每遍噴涂厚度宜為5~10mm，必須在前一遍基本干燥或固化后，再噴涂后一遍。噴涂保護(hù)方式，噴涂遍數(shù)與涂層厚度應(yīng)根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求確定。
　　
　　第3.4.4條施工過程中，操作者應(yīng)采用測厚針檢測涂層厚度，直到符合設(shè)計(jì)規(guī)定的厚度，方可停止噴涂。
　　
　　第3.4.5條噴涂后的涂層，應(yīng)剔除乳突，確保均勻平整。
　　
　　第3.4.6條當(dāng)防火涂層出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)重噴：
　　
　　一、涂層干燥固化不好，粘結(jié)不牢或粉化、空鼓、脫落時(shí)。
　　
　　二、鋼結(jié)構(gòu)的接頭，轉(zhuǎn)角處的涂層有明顯凹陷時(shí)。
　　
　　三、涂層表面有浮漿或裂縫寬度大于1.0mm時(shí)
　　
　　四、涂層厚度小于設(shè)計(jì)規(guī)定厚度的85%時(shí)，或涂層厚度雖大于設(shè)計(jì)規(guī)定厚度的85%，但未達(dá)到規(guī)定厚度的涂層之連續(xù)面積的長度超過1m時(shí)。
　　
　　防火涂料國家標(biāo)準(zhǔn)
　　
　　《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》等;*使用的規(guī)范有《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》、測試標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》。[3]
　　
　　隔熱原理
　　
　　超薄型或薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火隔熱原理：
　　
　　涂覆在鋼結(jié)構(gòu)上的超薄型或薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料層在受火時(shí)膨脹發(fā)泡，形成泡沫，泡沫層不僅隔絕了氧氣，而且因?yàn)槠滟|(zhì)地疏松而具有良好的隔熱性能，可延滯熱量傳向被保護(hù)基材的速度；根據(jù)物理化學(xué)原理分析，涂層膨脹發(fā)泡產(chǎn)生的泡沫層的過程因?yàn)轶w積擴(kuò)大而呈現(xiàn)吸熱反應(yīng)，也消耗了燃燒時(shí)的熱量，有利于降低體系的溫度，這幾個方面的作用，使防火涂料產(chǎn)生顯著的防火隔熱效果。
　　
　　厚型隔熱原理：
　　
　　涂覆在鋼構(gòu)件上的厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料受火時(shí)涂層基本上不發(fā)生體積變化，但涂層熱導(dǎo)率很低，延滯了熱量傳向被保基材的速度，防火涂料的涂層本身是不燃的，對鋼構(gòu)件起屏障和防止熱輻射作用，避免了火焰和高溫直接進(jìn)攻鋼構(gòu)件.還有涂料中的有些組分遇火相互反應(yīng)而生成不燃?xì)怏w的過程是吸熱反應(yīng)，也消耗了大量的熱，有利于降低體系溫度，故防火*，對鋼材起到的防火隔熱保護(hù).另外該類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料受火時(shí)涂層不發(fā)生體積變化形成釉狀保護(hù)層，它能起隔絕氧氣的作用，使氧氣不能被保護(hù)的易燃基材接觸，從而避免或降低燃燒反應(yīng).但這類涂料所生成釉狀保護(hù)層導(dǎo)熱率往往較大，隔熱效果差.為了取得一定的防火隔熱效果，厚涂型防火涂料一般涂層較厚才能達(dá)到一定的防火隔熱性能要求.
　　
　　消費(fèi)者如何選購的防火涂料
　　
　　購買防火涂料，首先對于廠家及其產(chǎn)品需要了解，對其真實(shí)性要查證。除了查看該店鋪的營業(yè)執(zhí)照等信息外，應(yīng)該在消防產(chǎn)品信息網(wǎng)上查詢其是否通過了消防檢驗(yàn)，只要對其企業(yè)名稱、證書編號、檢驗(yàn)報(bào)告編號或產(chǎn)品型號進(jìn)行搜索，即可得知該產(chǎn)品是否是正規(guī)的廠家生產(chǎn)。對于價(jià)格過于低廉的防火涂料也要注意，您在購買時(shí)，可借助產(chǎn)品標(biāo)貼的紅色“S”形身份標(biāo)識辨別真?zhèn)危⒃谫徺I前向銷售方要求查看與該產(chǎn)品相符的產(chǎn)品型式認(rèn)可證書及檢驗(yàn)報(bào)告。