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1、第六章第六章 防火、阻燃涂料防火、阻燃涂料 防火，阻燃涂料除具有一般涂料所具有的保護(hù)性和裝飾性以外，還應(yīng)有兩個(gè)特殊的性能:1、涂層本身具有不燃性或難燃性，能防止被火焰點(diǎn)燃;2、能阻止燃燒或?qū)θ紵醒訙饔眉匆种迫紵臄U(kuò)展，從而使人們有充足的時(shí)間進(jìn)行滅火工作，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，單靠防火涂料來滅火是不大可能的。按防火原理，防火涂料可分為兩大類:膨脹型防火涂料（難燃型）防火涂料 難燃性（有機(jī)涂層）非膨脹型 不燃性（無機(jī)涂層）第一節(jié) 防火涂料的基本原理 防火涂料本身的不燃性或難燃性是防火涂料的重要前提，有機(jī)聚合物（樹脂）一般都是可燃或易燃的，為使其難燃化：1、可向有機(jī)聚合物中引入難燃元素如B、Al、N、P、S

2、b、F、Cl、Br，I等；2、在涂料中添加難燃劑、阻燃劑或其它助劑。一、燃燒的條件 可燃物質(zhì) 助燃劑-空氣，氧氣，氧化劑，火源-火焰或高溫的作用。二、防火涂料的基本原理 1.以難燃或不燃的涂料將可燃物封閉起來，避免與空氣接觸。2.必須隔絕對(duì)被保護(hù)物體的任何形式的熱量傳播，如形成膨脹隔熱層，或利用高導(dǎo)熱和高反射性能的涂層排除熱量或利用吸熱的化學(xué)反應(yīng)抵消外部熱源的作用。3.難燃樹脂和難燃劑的作用。形成泡沫炭化層來阻擋外部熱源。有機(jī)難燃劑如聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸酯，在成炭劑、發(fā)泡劑的共同作用下，使涂層受高溫作用時(shí)發(fā)生膨脹和碳化，形成導(dǎo)熱性很小的海綿狀碳化層，從而起到阻攔外部熱源的作用，達(dá)到延滯燃燒的目的

3、。形成熔融覆蓋層以隔絕與空氣的接觸。聚磷酸鹽，硼酸鹽，硼酸等在高溫下可形成不燃性的粘稠熔融體，將可燃物覆蓋起來，隔絕與空氣的接觸，達(dá)到阻燃目的，另外，在涂層中的成膜物質(zhì)失去作用后，它們可以粘結(jié)填料和碳化層并牢固地附著于底材上，還能起到封閉作用。發(fā)生吸熱反應(yīng)，抵消外部熱源。有些難燃劑，如Al(OH)3 在高溫下能發(fā)生吸熱反應(yīng)，使底材溫度迅速降低，延滯燃燒的進(jìn)程。改變熱分解反應(yīng)歷程，阻止放熱量大的反應(yīng)發(fā)生。磷酸銨，聚磷酸銨、有機(jī)磷酸酯、硼酸銨、硫酸銨等。在高溫作用下能使含羥基的有機(jī)聚合物發(fā)生脫水成碳反應(yīng)或生成熱穩(wěn)定性高的酯，呈熔融的粘稠體將碳層覆蓋起來，避免生成CO2的放熱反應(yīng)。阻止有焰燃燒的鏈鎖

4、反應(yīng) 有機(jī)可燃物受熱氧化時(shí)常分解為羥基游離基并放出大量的熱，引起鏈鎖反應(yīng)：CO+OHCO2+H(放熱)H+02OH+O(連鎖反應(yīng))加入鹵素的有機(jī)物可以阻止鏈鎖么應(yīng)的發(fā)生，因?yàn)樗诟邷叵履芊纸獬鳆u化氫捕捉羥基游離基，使鏈鎖反應(yīng)終止。OH+HXH2O+X X+HRHX+R分解出的惰性氣體將可燃性氣體稀釋。含氮化合物，含鹵素的有機(jī)化合物，碳酸鹽等在高溫下分解出不燃性氣體NH3，H2O，CO2，HCL，HBr等，能沖淡可燃性氣體和空氣，起到延滯燃燒的作用。第二節(jié) 非膨脹型防火涂料一、非膨脹型有機(jī)防火涂料1.樹脂的選擇 含鹵素的樹脂具有較好的難燃自熄性，氯化橡膠，氯化醇酸樹脂，氯化聚酯，聚偏二氯乙烯，氯

5、化環(huán)氧，聚氯乙烯，過氯乙烯，偏氯乙烯-氯乙烯共聚物，氯磺化聚乙烯橡膠，氯化石蠟等，可用作有機(jī)防火涂料的樹脂，它們常與Sb2O3配制成有機(jī)防火涂料。另外，環(huán)氧，醇酸，酚醛樹脂也可用作有機(jī)防火涂料的基料，與阻燃劑和無機(jī)填料配伍也可制成有機(jī)防火涂料。水性樹脂在非膨脹型防火涂料以及膨脹型防火涂料中的應(yīng)用發(fā)展很快。例如聚醋酸乙烯乳液、聚丙烯酸酯乳液、偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液、氯丁橡膠乳液等。2.難燃劑 主要作用是增加涂層的難燃性和改善有機(jī)涂層的性能。常用的難燃劑有：氯化石蠟+溴聯(lián)苯醚，磷酸三丁酯，三（23-二溴丙基）磷酸酯，烷芳基磷酸鹽，三（2氯乙基）磷酸酯，硼酸，硼酸鋅，硼酸鋁等。3.無機(jī)填料 在

6、非膨脹型防火涂料中占有較大的比重，并對(duì)涂層的防火性能有重大的貢獻(xiàn)。常用的有：Sb2O3、AL(OH)3,石棉粉，云母粉，磷酸鋅，磷酸鋁，TiO2,SiO2,高嶺土，碳酸鈣，氧化鋅，硅藻土，滑石粉，硼酸鋅。4.配方 氯磺化聚乙烯(基料)10氯化石蠟(基料、添加劑)100Al(OH)3(填料)450已二酸二辛酸(增塑性)80石棉(填料)10Sb2O340三(2,3-二溴丙基)磷酸酯(阻燃劑)20聚丁烯（液體）20低分子量聚異丁烯40三(2,3-二溴丙基)磷酸酯15Sb2O320Al(OH)3180十溴代聯(lián)苯醚20防火短纖維5二、非膨脹型無機(jī)防火涂料1、粘合劑 水玻璃，硅溶膠，磷酸鹽，水泥。2、填料

7、 氧 化 鋁，石 棉 粉，鋅 鋇 白，高 嶺 土，滑 石 粉，CaCO3,ZnO,硅藻土，珍珠巖，耐火土，鈦白粉等。由于自身的不燃性和高溫下形成的類似于油膜樣的物質(zhì)封閉保護(hù)基材，使之隔絕空氣而不燃燒，其缺點(diǎn)是與基材附著力低，易受潮，龜裂，粉化，剝落，裝飾性不好。改進(jìn)措施：可將有機(jī)硅樹脂系和鈦酸酯系樹脂與無機(jī)涂料組分拼用。在水玻璃中加氟硅酸鈉，氟硅酸鋅可改善其耐水性。在無機(jī)防火涂層的基礎(chǔ)上，配套有機(jī)防水層，可提高其使用壽命。多用于建筑防火或暫時(shí)性防火保護(hù)。第三節(jié)膨脹型防火涂料 膨脹型防火涂料成膜后，在常溫下是普通的漆膜。在火焰或高溫作用下，涂層發(fā)生膨脹炭化，形成一個(gè)比原來膜厚度大幾十倍甚至上百倍

8、的不易燃的海綿狀炭質(zhì)層。它可以隔斷外界火源和空氣起到阻燃作用。在火焰或高溫作用下，涂層發(fā)生軟化、熔融、蒸發(fā)、膨脹等一系列物理和化學(xué)變化，可吸收 大量的熱，對(duì)被保護(hù)物體的受熱升溫起到延滯作用。涂層在高溫下可分解出不燃?xì)怏w，稀釋了空氣中可燃?xì)怏w及氧的濃度，抑制了燃燒的進(jìn)行。膨脹型防火涂料的組成如下：1.基料 水性樹脂：聚醋酸乙烯乳液，氯乙烯偏二氯乙烯共聚物乳液，氯丁橡膠乳液，聚丙烯酸酯乳液，水溶性三聚氰胺甲醛樹脂，聚乙烯醇等。含氮樹脂，三聚氰胺甲醛樹脂，聚氨基甲酸酯樹脂，聚酰胺樹脂，丙烯腈共聚物等，它們?cè)谑軣釙r(shí)分解，放出不燃性氣體沖淡可燃?xì)怏w和空氣。其它樹脂：氯化醇酸樹脂，氯化環(huán)氧樹脂，氯化橡膠，

9、溴化環(huán)氧樹脂等。2.脫水成炭催化劑 促進(jìn)含羥基的有機(jī)物脫水，形成不易燃的三維空間結(jié)構(gòu)的碳質(zhì)層。常用藥劑有，聚磷酸銨，磷酸二氫銨，磷酸氫二胺，焦磷酸銨，磷酸三聚氰胺等磷酸的銨鹽。它們不但是脫水成炭劑，同時(shí)也是涂層的助發(fā)泡劑，對(duì)泡沫灰化層的形成起著關(guān)鍵的作用。3成炭劑 是形成三維空間結(jié)構(gòu)的不易燃燒的泡沫炭化層的物質(zhì)基礎(chǔ)，常用的藥劑：淀粉，季戊四醇，二季戊四醇和糊精（淀粉類）。4發(fā)泡劑 作用：放出不燃性氣體，在涂層內(nèi)形成海綿狀結(jié)構(gòu)，隔絕空氣和熱的傳導(dǎo)。常用藥劑：三聚氰胺，雙氰胺，六亞甲亞四胺，氯化石蠟，碳酸鹽，偶氮化合物。5有機(jī)難燃劑 作用：增加涂層的阻燃能力，主要有：鹵代環(huán)氧樹脂，鹵代聚酯、聚醚，

10、有機(jī)磷酸酯等。涂料中的許多成分，不僅起一種作用，而且是起雙重、甚至三重作用。如氯化石蠟，既是發(fā)泡劑，又是成炭劑，還是阻(難)燃劑。聚磷酸銨既是脫水催化劑，又是發(fā)泡劑，還是阻(難)燃劑。肚松衯宸&愮鐝D)?$?d悡!餯怉 扈鋹A 嘬貑 d?噡1/2001騫寸15鏈?-CRM鍦氱敤.files/imgr_logo.gif 冣杁9/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-CRM鍦氱敤.files/logo.gif冟?A/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-CRM鍦敤.files/logo_compute.gif 冡?疘1/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/9/ERP鏂噡1/2

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