- 无机水性防火涂料的发展
- 来源:中国化工企业网
- 1 无机水性防火涂料的优势和特点
随着民用高层建筑和工业钢结构建筑的发展，消防法规和防火管理的加强，防火涂料的应用日趋广泛。为适应环保的要求，各种水性防火涂料应运而生并迅速发展。但相比较而言，由于无机水性防火涂料使用无机水性基料而不使用有机乳液树脂，因此更具有省资源、节能耗、无污染的环保优势，更加受到生产企业和施工行业的重视和关注。
与有机防火涂料相比，无机水性防火涂料具有如下特点 ：①不使用有机树脂和有机溶剂，生产、使用过程无污染；②以硅酸盐、无机矿物、水等为原料，来源广、能耗省、成本低，易于制备；③燃烧阻火时不产生毒性气体和烟雾；④产生的无机炭质隔热层强度高，能有效地抵抗燃烧气流的冲击作用，阻火性能突出；⑤涂层表面硬度高，有较好的耐磨性、耐化学性和耐老化性；⑥施工方便，干燥快捷，贮存、运输安全。
2 无机水性防火涂料的类别
2 ． 1 按防火机理分类
无机水性防火涂料按其防火机理可分为两大类 型：非膨胀型和膨胀型防火涂料。
非膨胀型无机水性防火涂料本身具有难燃性和不燃性，涂层受火时不发生体积变化，能释放出灭火性气体，并形成不燃性的釉状保护层，它能隔绝氧气，避免或降低燃烧反应，为保证隔热防火效果，一般涂 层较厚，装饰性稍差。
膨胀型无机水性防火涂料在火焰和高温作用下，涂层膨胀发泡，形成海绵状磷质层，可有效隔热阻燃。同时涂膜在熔融膨胀过程中产生大量不燃性气体，可有效阻止火焰的蔓延。膨胀型无机水性防火涂料比非膨胀型无机水性防火涂料有更好的装饰性和防火 性。
2 ． 2 按用途分类
无机水性防火涂料按用途分类，可分为无机饰面型防火涂料、无机钢结构防火涂料、无机混凝土防火涂料、无机隧道防火涂料和无机防火墙涂料等。
2 ． 3 按基料分类
无机水性防火涂料按使用基料分类，可分为纯无机型水性防火涂料、乳液复合型无机防火涂料及有机物改性无机防火涂料等。
3 无机水性防火涂料的组成
3 ． 1 基料
作为无机水性防火涂料的主要组分，基料应具有阻燃作用，与其他组分匹配，有较好的理化性能及环 保安全性。常用的基料有 5 类：
(1) 硅酸盐类：硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸铝等。硅酸锂价格较贵，用得较少；低硅比的硅酸钠耐水性较差，必须使用固化剂，常用的有氟硅酸钠、磷酸 盐、硼酸盐等；
(2) 硅溶胶类：是硅酸聚合物的溶胶。具有纳米尺寸， Na2 O 含量低，涂膜有较好的耐水性，但弹性较差；
(3) 磷酸盐类：磷酸铝、磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌等。磷酸铝盐的粘接性和强度较好，耐水性居中，制备的膨胀型无机防火涂料性能突出；
(4) 水泥：是硅酸钙和铝酸钙的复合物。具有一定的粘结性和耐燃性，但涂膜脆性大，宜作非膨胀型无机防火涂料的拼用基料；
(5) 乳液复合或有机改性无机基料。复合、改性的防火涂料既保持了无机涂料的刚性和耐火性，又具备了有机涂料的柔性和涂刷性。
3 ． 2 防火阻燃剂
3 ． 2 ． 1 非膨胀型无机防火涂料的阻燃剂
因无机涂料本身具有不燃性，一般可不加或少加阻燃剂。防火阻燃剂有无机型，如氧化锑、氢氧化铝和硼酸钠等；有机型，如氯化石蜡、十溴联苯醚、磷酸三甲苯酯等。
3 ． 2 ． 2 膨胀型无机防火涂料的阻燃剂
除适当选用上述非膨胀型的防火阻燃剂外，更要合理搭配“催化剂、成碳剂和发泡剂”的防火阻燃体系。催化剂是在受火时分解出酸源，促使成碳剂碳化；成碳剂是在受火发泡后形成碳质骨架层；发泡剂是在受火时放出不燃性气体，促使涂层膨胀发泡；这三者在膨胀发泡过程中形成协同效应。常用的催化剂有聚磷酸铵、硫酸铵、磷酸三聚氰胺、三氯乙基磷酸酯等；常用的成碳剂有淀粉、季戊四醇、双季戊四醇等；常用的发泡剂有尿素、三聚氰胺、双氰胺、氯化石蜡等。
3 ． 3 颜填料
颜填料的加入可增加防火涂层的强度，提高涂层的耐热性和抵抗气流的冲击。
在制备膨胀无机水性防火涂料中无机填料含量较多，既提高了防火阻燃性能，又降低了生产成本。 一 方面，填料熔融体与无机基料一起形成无机覆盖层，隔绝空气，阻止燃烧的发生；另一方面，有些填料在高温下可发生脱水、分解等吸热反应或熔融、蒸发等吸热过程，抑制了热分解和燃烧的进程，同时填料所分解出的气体能冲淡可燃性气体和氧的浓度，抑制燃烧的进行。此外，适当加入无机纤维和粉煤灰微珠等，能增加涂层的整体强度和抗开裂性。
但对膨胀型无机水性防火涂料而言，无机填料的含量不宜过多，因组分中已含有较多的防火阻燃剂。若比例过大会影响涂层的发泡效果，降低涂层的防火性能。
常用的着色颜料以热稳定性较好的无机颜料为主，如二氧化钛、氧化锌、氧化铁红、铁黄等。常用的无机填料有高岭土、滑石粉、碳酸钙、珍珠岩、云母粉、粉煤灰微珠、无机纤维等。
3 ． 4 其他助剂
为改进无机水性防火涂料的施工成膜性，可适当加入相应助剂，如分散剂、消泡剂、增塑剂、防沉剂等。但尽可能加入具有阻燃效果的助剂或多功能助剂，如兼有增塑和阻燃性的氯化石蜡、磷酸三苯酯，以及兼有防沉性和阻燃性的膨润土等。本新闻共2页,当前在第1页 1 2
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