有机型防火涂料是通过含有卤系或者磷系有机成分的防火阻燃涂料,它的阻燃效率高、性价比优异,但容易产生二噁英等对环境有害的物质。无机型防火涂料相对于有机型涂料来说其产物对环境的污染较小。

(2)从防火形式来分,可分为非膨胀型涂料和膨胀型涂料

膨胀型防火涂料主要有基料、脱水催化剂、炭化剂、发泡剂、阻燃剂、颜填剂、助剂和分散剂等组成。其中,脱水催化剂、炭化剂和发泡剂可以构成P-C-N、P-C-N-Cl阻燃体系,三者协同作用在高温下起阻燃防火的保护作用。

非膨胀型防火涂料,当涂层暴露于火源和强热时,涂料本身不燃烧,但是能形成一层隔绝氧气的釉状保护层,并且对物体起到一定的保护作用。但生成的釉状保护层的热导率往往比较大,而且这种釉状物很容易被烧裂,所以这种防火涂料使用涂层等量都较大,装饰性较差。

(3)从使用范围来分,可分为隧道防火涂料、电缆防火涂料、钢结构防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料、饰面性防火涂料等。

其中,饰面型防火涂料是涂于可燃基材(如木材、塑料、纸张、纤维板等)表面。当它涂覆在可燃性基材上时,客气起到一定的装饰作用,当发生火灾时,涂层就会发生膨胀炭化,形成一层比原来涂膜厚度大几十、上百倍的并且不易燃烧的海绵状炭化层。这种炭化层是不错的隔热体,能使被保护物体在一定时间内保持低温,从而达到阻止或延缓物体燃烧。

1。2 膨胀型防火涂料

1。2。1 膨胀型防火涂料的组分及作用

膨胀型防火涂料主要由发泡剂、颜填料、基料、炭化剂、脱水催化剂、助剂和分散介质组成,现分别介绍如下。

(1)基料。基料对膨胀型防火涂料的性能起到了重大的影响,它与其他组分分别配比,既保证防火涂层在常温条件下具有各种防火性能,又能在火焰或者高温作用下,具有难燃性和优异的膨胀效果。

(2)脱水催化剂。这是一种能在比碳化物分解温度低的温度下分解出磷酸的物质, 分解出的酸使多元醇上的羟基醇化。其主要功能是促进涂层的热分解进程, 如促进涂层内含羟基的有机物脱水形成不易燃的三维空间结构的炭质层, 以减少热分解产生的焦油、醛、酮的量, 阻止放热量大的碳氧化反应的发生等。

(3)炭化剂。这是对泡沫炭化层起骨架作用,并且形成三维空间结构不易燃的泡沫炭化层的基础物质,。

(4)发泡剂。遇火分解释放出如氨气、二氧化碳、水、卤化氢等惰性气体或称不燃性气体,使泡沫膨胀,并形成海绵状结构。

(5)颜填剂。涂料中已经加入大量防火剂、故其他颜料应尽可能少甚至不用颜料。一般选用遮盖力强和化学稳定的钛白作为着色颜料。常用的着色颜料还有氧化锌、铁黄、铁红等。

(6)助剂。助剂种类较多,因品种而异。

1。2。2 膨胀型防火涂料的阻燃机理

(1)有机阻燃剂阻燃机理

(a)卤系阻燃剂阻燃机理

卤系阻燃剂在受热时分解产生的卤化氢,通过物理过程(包括吸热降温、气相稀释)和自由基机理实现阻燃的目的。在受热条件下,卤系阻燃剂发生热分解,吸收部分热量,以达到降低温度的目的,同时会释放出大量卤化氢气体,由于卤化氢气体的比重大于空气,且不可燃烧,所以能排走空气或稀释可燃气体,使聚合材料的燃烧速度减缓或使燃烧熄灭,起到气相阻燃效果。

(b)有机磷系阻燃剂阻燃机理

有机磷化物是添加型阻燃剂,主要是按凝聚相阻燃机理进行阻燃,当含有磷系阻燃剂的高聚物经受高温或燃烧时,含磷化合物受热分解生成磷的含氧酸,生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体,覆盖于复合材料表面隔可绝氧和可燃物,同时这类酸能促进含羟基化合物的吸热脱水成炭反应,生成水和焦炭。脱水反应是吸热反应,而且脱水生成的水蒸气能稀释氧气和可燃气体的浓度;石墨状的焦炭层导热性差,使传递至基材的热量减少,基材分解减缓;同时,磷的含氧酸多为粘稠状的半固态物质,可在材料表面形成一层覆盖于炭层的液膜,能降低炭层的透气性和减少炭层的氧化。

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