雅致專業(yè)防火涂料

建筑防火是消防科學(xué)技術(shù)的一個(gè)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(shì)蔓延傳播或隔離火源，延長(zhǎng)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(duì)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。我國(guó)防火涂料的發(fā)展，較國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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)到國(guó)際先進(jìn)水平。近幾年，其需求量成倍增長(zhǎng)，這與鋼結(jié)構(gòu)建筑的迅速發(fā)展是分不開的。

    1.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料

    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，隨著國(guó)際間技術(shù)交流與合作的加強(qiáng)，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)在我國(guó)得到了蓬勃發(fā)展，高層和超高層建筑迅速增長(zhǎng)。據(jù)1995年的統(tǒng)計(jì)資料，我國(guó)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。

    隨著我國(guó)城市規(guī)模的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)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(guó)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(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)勢(shì)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(guó)外對(duì)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(guó)外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料就進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，在工程上應(yīng)用。從80年代初，我國(guó)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)。

    2.厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料

    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(duì)較差。

    3.薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料

    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(duì)這類防火涂料，要求選用的乳液聚合物必須對(duì)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(duì)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：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(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。

    4.超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料

    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(duì)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。公安部消防科研所研制出的“SCB”（溶劑型）和“SCA”（水性）超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，涂層厚度分別為2.69mm和1.6mm，耐火極限分別為147min和63min；“LF”（溶劑型）和“L6”（溶劑型）超薄鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，涂層厚度分別為2mm和3mm，耐火極限分別為94min和90min；德國(guó)Herberts公司的“WatetBase”38320型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（水性），涂層厚度為2.63mm，耐火極限為63min；38091型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（溶劑型），涂層厚度為2.42mm，耐火極限為124min；英國(guó)“Nullifire”鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（溶劑型），涂層厚度為2.24mm，耐火時(shí)間為106min；江蘇蘭陵公司的“SF”（溶劑型）和“ECB”（水性）超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，涂層厚度為2.07mm和1.6mm，耐火極限分別為150min和44min。

    總而言之，由于國(guó)內(nèi)研究超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的時(shí)間還較短，對(duì)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(guó)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(guó)外同類產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)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。

    5.飾面型防火涂料

    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(shì)蔓延，從而達(dá)到保護(hù)可燃基材的目的。正是因?yàn)樗�的這種特殊用途，所以國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(gè)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(duì)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。

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(duì)這類防火涂料，要求選用的乳液聚合物必須對(duì)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(duì)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：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(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。

   6.結(jié)語

  隨著我國(guó)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(guó)家和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。