防火涂料來了

在五花八門的裝飾材料中，涂料的應用非常廣泛，可我們通常使用的涂料都是易燃的，這就必然存在火災隱患，給我們的工作生活埋下了一顆“定時炸彈”。不過，最近國內外出現了一些新型防火涂料，特別是在一些易燃建筑中應用較多，我們的生活也因此步入了防火涂料時代。

認識防火涂料

一提到防火涂料，很多人首先想到的就是防火漆。其實，防火漆只是防火涂料的一種，防火涂料所涵蓋的范圍要遠遠大于防火漆。它是防火建筑材料中的重要組成部分，用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災的迅速蔓延或能隔離火源；用以提高被涂材料耐火極限，延長基材著火時間或增加絕熱性能，以推遲結構破壞時間的一種特殊涂料。

防火涂料涂覆在基材表面，不但具有阻燃作用，防止火災發生，還具有防銹、防水、防腐、耐磨、耐熱性能。涂層的堅韌性、著色性、黏附性、易干性和光澤度也較好。

所以說，防火涂料具有更加廣泛和實際的用途。

防火涂料怎樣防火

我們知道，燃燒是一種快速的伴隨發光、發熱、有火焰產生的劇烈氧化反應。

燃燒的產生和進行必須同時具備3個條件，即可燃物質、助燃劑(如空氣、氧氣或氧化劑)和火源(如高溫或火焰)，三者缺一不可。

為了阻止燃燒的進行，燃燒三要素中的所有要素都必須被切斷，例如降低溫度、隔絕空氣或可燃物。

防火涂料就是針對這幾點而設計的，其阻燃和防火機理大致可歸納為以下5點：

防火涂料本身具有難燃性或不燃性，使被保護基材不直接與空氣接觸，延遲物體著火和減少燃燒的速度。

除本身具有難燃性或不燃性外，防火涂料還具有較低的導熱系數，可以延遲火焰溫度向被保護基材的傳遞。

防火涂料受熱后會分解出不燃惰性氣體，稀釋被保護物體受熱分解后產生的可燃性氣體，進而達到使之不易燃燒或燃燒速度減慢的效果。

含氮的防火涂料受熱分解出一氧化氮(NO)、氨氣(NH₃)等基團，與有機游離基化合，中斷連鎖反應，降低溫度。

膨脹型防火涂料受熱后會膨脹發泡，形成碳質泡沫隔熱層，封閉被保護物體，延遲熱量與基材的傳遞，阻止物體著火燃燒或減緩物體因溫度升高而出現的強度下降。

防火涂料的種類

防火涂料是由基料(即成膜物質)、顏料、普通涂料助劑、防火助劑和分散介質等涂料組分組成的。除防火助劑外，其他涂料組分在涂料中的作用和在普通涂料中的作用是一樣，但是在性能和用量上有特殊的要求。

防火涂料的種類很多，按組成成分可分為膨脹型防火涂料和非膨脹型防火涂料；按分散介質的種類可分為溶劑型防火涂料和水性防火涂料；按成膜物質的種類可分為有機防火涂料和無機防火涂料；按裝飾效果可分為透明防火涂料和非透明防火涂料；按被保護的基材可分為鋼結構防火涂料和飾面型防火涂料等。

通常情況下，我們根據用途和使用對象的不同將其分為：飾面型防火涂料、電纜防火涂料、預應力混凝土樓板防火涂料等。

飾面型防火涂料

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，當它涂覆于可燃基材上時，平時可起到一定的裝飾作用；一旦火災發生時，則具有阻止火勢蔓延，保護可燃基材的目的。

這種涂料的發展經過了兩個階段。初期出現的是以硅酸鹽水玻璃為黏結劑的無機防火涂料，此類防火涂料自身不燃燒，遇火時能形成空芯泡層，對可燃基材有一定的保護作用，缺點是隔熱性能和耐候性能較差，易產生泛白、龜裂和脫落的情形。

20世紀40年代末期，人們開始著手研制有機膨脹型防火涂料。此涂料的主要特點是防火性和理化性均優于無機防火涂料，涂層遇火時能形成具有良好隔熱性能的致密海綿狀膨脹泡沫層，可以更有效地保護可燃性基材。與無機防火涂料相比，有機膨脹防火涂料是更有發展前途的防火涂料類型。

電纜防火涂料

我國電纜防火涂料產品的研制始于20世紀70年代末和80年代初，它是在飾面型防火涂料基礎上結合自身要求發展起來的，其理化性能及耐候性能較好，涂層較薄，遇火能生成均勻致密的海綿狀泡沫隔熱層，有顯著的隔熱防火效果，從而達到保護電纜、阻止火焰蔓延、防止火災發生和發展的目的。

預應力混凝土樓板防火涂料

目前，采用混凝土結構的建筑十分普遍，其中，預應力鋼筋混凝土比普通鋼筋混凝土的抗裂性、剛度、抗剪性和穩定性更好，質量更輕，并能節省混凝土和鋼材。但是，應用較多的預應力鋼筋混凝土空心樓板的耐火性能很差，在建筑火災中，這類樓板均在半個小時左右即斷裂垮塌。

由于預應力混凝土空心板廣泛用于現代建筑物中作為承重樓板，但其不佳的耐火性，成為貫徹建筑設計防火規范的一個難題。

為了提高預應力樓板的耐火極限，人們首先采取了增加鋼筋混凝土保護層厚度的辦法，但效果不很明顯，反而增加了樓板的質量并占用了有效空間。

我國從20世紀80年代中期起逐步研究和生產預應力混凝土樓板防火涂料。將這種涂料噴涂在預應力樓板配筋一面，遭遇火災時，涂層有效地阻隔火焰和熱量，降低熱量向混凝土及其內部預應力鋼筋的傳遞速度，以推遲其升溫的時間，從而提高預應力樓板的耐火極限，達到防火保護的目的。

防火涂料環保嗎

在環保法規日趨完善、人們對環境污染及自身健康日益重視的今天，我們不僅關心涂料的防火性能，更關心涂料的環保性和安全性。比如，一些揮發性有機化合物含量很高的溶劑型涂料的使用受到越來越嚴格的限制。這將是今后防火涂料的主要發展方向。

早在20世紀70年代，國際室內空氣科學學會就提出了VOC(揮發性有機化合物)概念，科學家已經意識到VOC對環境的污染。日本在1997年即制定了防止大氣污染的修正法和化學物質排放管理的促進法(Pollutant Release and Transfer Register，PRTR法)。我國在1994年頒布了《環境標志產品技術要求》，明確提出環保型涂料在“產品配制或生產過程中不得使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物”；1996年出臺了《大氣污染物綜合排放標準》；2000年出臺了《中華人民共和國大氣污染防治法》：2001年又推出了強制性國家標準《室內裝飾裝修材料內墻涂料中有害物質限量》，明確要求室內用涂料的VOC不得大于200克／升，游離甲醛的濃度不得大于0.1克／升。所有這一切，都對涂料行業提出了全新的要求，那就是必須加快開發不用或少用有機溶劑的涂料，也就是開發所謂“環境友好型涂料”。

現如今，環境友好型涂料主要有：水性涂料、粉末涂料、光固化涂料等。

但由于粉末涂料和光固化涂料有其特殊性，僅水性防火涂料和無溶劑防火涂料具有現實的發展前景。

在所有水性防火涂料品種中，無機黏合劑型防火涂料是對環境最友好的品種。盡管如此，它也有自身的局限，由其制得的防火涂料多為非膨脹型，且涂層的理化性能存在一些難以克服的不足。

除了環保型防火涂料，伴隨著工業防火涂料向大型化和建筑向集群化、高層化發展，開發多效、高效、低水溶性的脫水成炭催化劑和發泡劑高效水溶性防火涂料；促進阻燃—消煙劑與阻燃增效劑的發展；研制新的防火涂料品種，如由α、β-不飽和酸酯、氨基甲酸酯的化合物、丙烯酸2-乙酯、安息鄉異丙醚和鹵素、磷、硼等化合物組成的紫外光固化的防火涂料將是我們面臨的新課題。

[責任編輯 趙 菲]