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防火涂料的现状与前景

作者:admin 发布日期:2019/1/5 关注次数: 二维码分享

防火涂料涂覆于物体表面,在遇火时涂膜本身难燃或不燃,对基材有较好的保护作用,为灭火和人员撤离赢得了时间。因此对它的研究和应用已引起了世界各国的高度重视。




自1837年研制出第一个防火涂料配方以来,防火涂料不断发展,而且性能也得到了很大改善。随着阻燃技术的发展及对防火材料性能要求的提高,出现了膨胀型防火涂料。1937年出现了以磷酸二铵为催化剂,二氰二胺为膨胀发泡剂,甲醛为碳化剂的膨胀型防火涂料。1953 年,有了含磷酸蜜胺的膨胀型防火涂料。1965年,美国开始将聚磷酸铵(-66)引入防火涂料配方中。具有代表性的卤系、磷系防火涂料处于不断发展中,但卤系中一些溴类防火涂料因环保问题而备受争议。接着又出现了以炭源(三季戊四醇),膨胀剂(多磷酸铵)和发泡剂(三聚氰铵)的典型膨胀防火材料。目前,膨胀型防火涂料的防火性能及理化性能都有了很大的提高,防火助剂的品种、性能也日趋完善,还研制出自膨胀化合物,如硝基苯胺硫酸盐和磺胺等。低温等离子表面处理技术使得防火性能大大提高。

我国的防火涂料研究起步较晚,但发展速度很快。20世纪70年代末,首先研究出膨胀型过氯乙烯防火涂料,后来又研究出膨胀型丙烯酸乳胶防火涂料。从20世纪80年代中期开始,科学研究所率先研制成LG钢结构防火涂料,与北京建筑材料防火公司共同研制成1F 钢结构膨胀型防火涂料。目前,全国有70多家防火涂料的科研生产单位,共开发了80多个品种的产品,累计涂料产量1。5×104吨以上。

近十几年来防火涂料发展方兴未艾,其耐水性能、防火性能有了很大改进和提高,品种和应用范围不断扩大。有的国家还指定法律,规定用于学校、医院、电影院等公用建筑内的涂料必须是阻燃的,否则不准兴建。可见防火涂料已经引起人们极大的重视。

防火涂料随着整个涂料工业向节能、低污染、高性能方向发展。目前水乳液型的防火涂料已占了越来越大的比例。与此同时,提高防火涂料的耐水性能、防火性能、装饰性能、降低成本等方面也不断取得进展。

1、开发多效、高效、低水溶性的

脱水成炭催化剂和发泡剂高效水溶性的脱水成炭催化剂和发泡剂的开发研究,一直是膨胀型防火涂料研究和发展的技术关键。多聚磷酸铵的研制成功,曾大力促进了膨胀型防火涂料的发展。磷酸三聚氰胺则把磷酸脱水催化和三聚氰胺发泡两者的作用结合起来,并且水溶性更低,效果更好。

自膨胀单体是七十年代出现的新兴膨胀剂,作为膨胀型防火涂料中唯一的防火组分。如氨基苯磺酸盐、氨磺酰对苯胺、p,p’-氧代而苯磺酰 5-氨基-2硝基苯甲酸及其他类似的有机物,均可作为自膨胀单体。

2、阻燃-消烟剂与阻燃增效剂的发展

近几年来人们对阻燃-消烟协同效果和阻燃增效剂的开发研究十分重视,并已取得了较好的结果。使阻燃剂的用量大为节省,减少了对氧化锑的以来,甚至完全取代了氧化锑,减低了价格,并提高了阻燃和消烟效果。例如硼酸锌和氧化锑在含卤素树脂中等量拼用,发烟量可以减少25%,且限氧指数不变,价格降低。当用与卤化聚酯时,硼酸锌与水合氧化铝并用,可以全部代替氧化锑,价格大大降低。

超细粒度的阻燃剂,由于分散好,显著提高了阻燃及消烟效果,节省用量,改善涂层性能等。这也是阻燃消烟剂发展的一个重要方面例如用粒径0.25—0.5μm的超细氧化锑品种代替犁镜1—1.8μm的氧化锑品种,不但可减少氧化锑用量20—30%,而且大大改善了分散性,提高了涂层的物理机械性能。

3、研制新的防火涂料品种

透明的防火涂料对木质家具、房间内装饰、古代建筑、文物等,具有保持物体本色、防火、装饰作用。着类涂料的研究一直受到人们的重视。如由α、β-不饱和酸酯、氨基甲酸酯的化合物、丙烯酸2- 乙酯、安息乡异丙醚和卤素、磷、硼等化合物组成的紫外光固化的防火涂料。其涂层都具有较好的透明性、装饰性和难燃性。

弹性阻燃涂料对电缆等柔性底材的防火保护具有重要意义。如由甲苯二异氰酸酯和无氯苯基缩水甘油醚与含磷多元醇缩合而制得的组分构成的防火涂料等。




4、防火涂料的应用范围

随着有机合成材料的大量应用,其难燃为体也日益突出。含卤素等难燃化的有机聚合物往往导致材料的物性变劣,使用寿命缩短、价格提高。采取在其表面涂覆防火涂料的办法来进行防火保护,不但能保持原来有机合成材料的优良性能,而且经济适用。防火涂料在有机合成材料上的应用也有广阔的前景。此外,普通刚才被加热至540℃左右即丧失了结构强度。混凝土结构在高温火焰作用下也容易开裂崩解。因此,对钢铁结构和混凝土结构进行防火保护,使它们在火灾发生时能延长发生变形破坏的时间,为灭火赢得时间,减少火灾损失,受到人们很大的重视。防火涂料在钢铁结构和水泥结构上的应用正在扩大。

综上所述,随着工业向大型化和建筑向集群化、高层化发展,随着科学技术的发展,人们对防火涂料的要求越来越高,应用越来越广泛。这种情况又大大促进了防火涂料的发展,它将成为国家建设和人民生活中不可缺少的材料之一。而且随着国家经济和人民生活水平的进一步提高,防火涂料会具有更加广阔的应用和发展。

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