摘要:研制了一種隔熱性和完整性均能達(dá)到A-30級(jí)艙壁防火要求的防火涂料。這種防火涂料具有使用厚度小、防火效率高、施工維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在船舶防火領(lǐng)域使用具有較大的優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞:MDI;船舶;防火涂料;A-30級(jí)分隔
0前言
火災(zāi)歷來是船舶的多發(fā)事故之一，據(jù)國際海難救助協(xié)會(huì)的調(diào)查，近20年來，各國船舶火災(zāi)、爆炸所造成的海難事故的比例逐年上升，年均增幅1個(gè)百分點(diǎn)，船舶噸位年均損失60萬t以上[1]。為減少船舶火災(zāi)造成的危害，保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全，多年來，有關(guān)部門和航運(yùn)企業(yè)的不斷努力，通過改善船舶的消防設(shè)施和使用各種新型的防火材料對(duì)船舶進(jìn)行防火保護(hù)。20世紀(jì)70年代膨脹型防火涂料的開發(fā)立即引起了研究人員和業(yè)界的重視[2,5]。這種材料在受到火焰高溫輻射時(shí)，能迅速膨脹形成具有隔熱作用的炭化層，從而在火焰和被保護(hù)基體之間筑成一道熱屏障，防止基材和背火面在火災(zāi)中迅速升溫。目前美國、英國、日本及澳大利亞等國都選用了不同種類的防火涂料對(duì)其船舶進(jìn)行防護(hù)[3-4]，并已經(jīng)研制出能夠達(dá)到A級(jí)和N級(jí)防火隔熱標(biāo)準(zhǔn)的防火涂料[6]。由于國內(nèi)防火涂料的研究起步較晚，技術(shù)水平相對(duì)落后，在船舶防火涂料的應(yīng)用方面與國外有一定差距，更沒有能夠達(dá)到船舶防火A級(jí)防火隔熱標(biāo)準(zhǔn)的防火涂料問世[7]。為彌補(bǔ)國內(nèi)在這一領(lǐng)域的空白，我們多年來一直致力于船舶防火涂料的研究開發(fā)，目前已經(jīng)研制出一種能夠達(dá)到A-30級(jí)艙壁防火隔熱要求的防火涂料。
1試驗(yàn)部分
1.1原料
聚磷酸銨(APP)，季戊四醇(PER)，三聚氰胺(MEL)，金紅石型鈦白粉(TiO2)，溶劑(200#汽油)，樹脂，隔熱材料，補(bǔ)強(qiáng)材料，助劑。
1.2船舶用A-30級(jí)防火涂料的制備
配方采用膨脹型防火涂料傳統(tǒng)的膨脹阻燃體系，以聚磷酸銨為脫水成炭催化劑，季戊四醇為成炭劑，選取三聚氰胺為發(fā)泡劑，加入特殊隔熱材料和補(bǔ)強(qiáng)材料提高涂料的阻燃隔熱性能。
1.3船舶用A-30級(jí)防火涂料理化性能的測試
理化性能測試包括:柔韌性(測試方法依據(jù)GB/T1731-1993);附著力(測試方法依據(jù)GB/T5210-2006);耐鹽水性(24h，測試方法依據(jù)GB/T9274-1988);耐濕熱性(48h，測試方法依據(jù)GB/T1740-1989);耐油性(20#機(jī)油24h，測試方法依據(jù)GB/T9274-1988);抗震性(頻率54.8Hz、振動(dòng)加速度25m/s2)。
1.4船舶用A-30級(jí)防火涂料防火隔熱性能的測試
1.4.1測試試樣的結(jié)構(gòu)
(1)艙壁構(gòu)芯為寬3020mm、高2480mm，厚度5mm的鋼板(遠(yuǎn)東防火測試中心提供)。
(2)隔熱材料為防火涂料，名義密度1.4g/cm2，鋼板涂層名義總厚度為4mm(包括防銹底漆1道)。
(3)向火面為涂料層。試樣安裝與結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1防火涂料A級(jí)耐火隔熱試驗(yàn)試樣圖紙
1.4.2試驗(yàn)設(shè)備與程序
本試驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)為國際海事組織(IMO)《國際耐火試驗(yàn)程序應(yīng)用規(guī)則(FTPC)》(以下簡稱“《規(guī)則》”)附件1第3部分。通過試驗(yàn)，如果該試樣經(jīng)60min的標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)，無煙及火焰穿透，且結(jié)構(gòu)完整;在第30min末，試樣背火面的平均溫度較初始溫度的升高不超過140℃，試樣背火面任一點(diǎn)的溫度較初始溫度的升高不超過180℃。則試樣的隔熱性和完整性就被認(rèn)為符合《規(guī)則》附件1第3部分有關(guān)A-30級(jí)艙壁的要求[8-10]。
2結(jié)果與討論
2.1船舶用A-30級(jí)防火涂料理化性能
船舶用A-30級(jí)防火涂料使用環(huán)境多為密閉、高濕環(huán)境。因此要求涂層具有更好的附著力、耐水性能、耐濕熱性能等。經(jīng)測試研制的A-30級(jí)防火涂料理化性能如表1所示。 
表1防火涂料理化性能指標(biāo)
理化性能測試結(jié)果表明，防火涂料涂層具有良好的附著力和柔韌性，涂層柔韌性達(dá)到了3mm。傳統(tǒng)的膨脹型防火涂料柔韌性一般為50mm，由于柔韌性較差，在使用厚度較大時(shí)將常出現(xiàn)龜裂、脫落等情況，嚴(yán)重影響涂層整體的防火效率，不能滿足結(jié)構(gòu)耐火分隔要求。新研制的船舶用A-30級(jí)防火涂料通過對(duì)配方的改進(jìn)，特別是自制的柔性樹脂的加入，解決了這一問題，顯著提高了防火涂層的柔韌性，能夠滿足結(jié)構(gòu)耐火分隔要求的涂裝厚度要求。由于防火涂料涂層具有良好的附著力和柔韌性，經(jīng)測試涂層能夠滿足船舶在航行過程中長期的疲勞震動(dòng)的要求。同時(shí)涂層具有良好的耐濕熱性能及耐淡水、鹽水和機(jī)油等介質(zhì)的性能，適合長期在海洋環(huán)境下使用。 |
