鋼結構防火涂料研究進展

曹杰偉 應志登

摘要：防火涂料的研究進展要從國內外的研究方向和應用領域上來進行整理，本文所說的鋼結構防火涂料是一種重要的防火涂料品種，受到了國內外的關注。通過整理，本文將簡述鋼結構防火涂料的幾大分類和各自本身的特點，然后再介紹膨脹型鋼結構防火涂料的組成和作用以及它的阻燃機理，最后論述鋼結構的發展前景，即開發涂成薄、裝飾性強、防火性能好、應用廣的超薄型室外鋼結構防火涂料。同時就環保型、多功能型的鋼結構防火涂料的前景進行展望。

關鍵詞：鋼結構;防火涂料;阻燃機理;發展前景

防火涂料根據適用對象以及用途分為了鋼結構防火涂料、電纜防火涂料和飾面型防火涂料，而占據了防火涂料用量近百分之七十的鋼結構防火涂料又是其中的重點品種，本文介紹的也是以鋼結構為主的防火涂料。在這里不得不說的是由于我國的鋼結構防火涂料起步較晚，所以隨著我國消防法規的建立和完善，各個部門對于鋼結構防火涂料的要求也越來越嚴格，也就是說鋼結構的研究和應用也越來越受到重視。

一、鋼結構防火涂料的類別和特點

鋼結構防火涂料的分類方法有很多種，首先可以根據它的防火機理來分，這樣可以分為膨脹型和非膨脹型防火涂料。還能根據它的選用溶劑來分，這樣一般是分為溶劑型和水基型防火涂料。然后還能根據它的各方面發展情況和特點全面性分為厚涂型、薄涂型和超薄型防火涂料。本文是以它的各方面發展情況來進行研究的。

（一）厚涂型防火涂料

我們所說的厚涂型防火涂料一般指的是涂層在8-50mm范圍內，同時在火災中不膨脹的防火涂料，它的原理是依據它本身的不燃性、吸熱性、低導熱性等特點來延緩鋼材在火災中的升溫。一般來說，這種厚涂型防火涂料的耐火極限在0.5-3小時之內，是一種隔火防熱的鋼結構防火涂料，而且這種厚涂型防火涂料常采用無機水溶性涂料，其具有密度小、熱導率低、粘結性強、不腐蝕鋼材等特點，適用于超高層的鋼架結構建筑物的使用，但是其缺點也比較明顯，那就是涂層太厚，表面看起來很粗糙，裝飾性太差，不太適合外觀結構的鋼材料建筑。

（二）薄涂型防火涂料

這種防火涂料的涂層是在3-7mm之間波動，在其受熱時可以膨脹發泡，形成耐火的隔離層，從而達到防止鋼料升溫的作用。這種防火涂料是由聚合物乳液加上合適的膨脹助燃劑、添加劑、顏料等結合而成。而這種防火涂料又分為底層和面層，底層一般叫做隔熱層，面層我們叫它裝飾層。它的外觀比厚涂層好上太多，一般都是采用噴涂來進行施工。當然它的耐火極限比起厚涂型防火涂料稍次一點點，一般都在兩個小時之內。它的特點便是涂層薄、粘合性強，能抗震、抗壓、而且施工比較便，一般用于裸體建筑的使用，例如體育館、廠房等地方的使用。

（三）超薄型防火涂料

超薄型防火涂料是近幾年才發展起來的一款新產品，聽它的名字我們便可知它的一切優點都是在薄涂型防火涂料的原理上發展起來的。首先它的涂層很薄，薄到不超過3mm，一樣的是在受熱時膨脹發泡，形成一種致密的防火隔離層，以達到防止鋼材升溫的作用。相較于厚涂型防火涂料和薄涂型防火涂料來說，它具有粒度細、涂層薄和施工方面上的優點。同時不得不提的是它在滿足各種要求的情況下還優化了其裝飾性強的特點，是一種裝飾性很強的防火涂料，特別適用于各種裸體鋼材的使用。最后不得不說的是它的耐火極限并沒有上升，這點和薄涂型防火涂料相似，都保持著兩小時左右的耐火極限。

二、鋼結構的阻燃機理

物質燃燒的三大條件是可燃物質、助燃劑和熱源，要想阻燃，消除其中一個條件就可以達到。其中的厚涂型防火涂料就是利用了這點，它本身就是利用不燃或者難燃的材料制成，然后在遇火情況下又分解出不燃氣體來沖散助燃氣體的濃度，然后形成一種釉質層來隔絕空氣，達到阻燃的目的。其他的兩種阻燃涂料在原理上和厚涂型的防火涂料是相似的，只不過薄涂型只是在厚涂型防火涂料的本質上加強了而已，而超薄型的防火涂料則是打破了傳統的配方體系，研究出了新的配方，那就是采用微粒化技術，開發出超細、微細的阻燃物，再采用分子裁截和組裝的方法，設計出兼有膨脹、阻燃的防火涂料。

三、鋼結構的發展趨勢

我國的建筑事業是世界上最強大的幾個國家之一，而隨著我國建筑事業的發展，各種各樣的公共設施、娛樂建筑等等依次出現，像體育館、候機廳、電視塔、高樓大夏等都需要用到鋼結構防火涂料。所以我國的鋼結構防火涂料的前景一片大好，發展趨勢呈現出以下幾點：

（一）發展涂層更薄、裝飾性強、施工更簡易、阻燃性能更強、使用范圍更廣的鋼結構防火涂料。

（二）研究環保型鋼結構防火涂料，能在施工、燃燒中不造成環境污染和人身危害。

（三）利用高科技尋找更加有效鋼結構防火涂料，即上文提到的需要打破傳統的配方，重新尋找，開發出一款性能更好的鋼結構防火涂料。

四、結語

近幾年，我國的建筑行業發展迅速，但是就防火涂料來說還是需要努力研究，爭取開發出能適合各種環境的鋼結構防火涂料。無論是鋼結構防火涂料本身來說，還是就目前國家的發展情況來看，鋼結構防火涂料的發展前景一片大好，需要的是發展以及沉淀。

參考文獻：

趙宗治.我國防火涂料研究開發應用現狀與前景[J].涂料工業，1999，29（增刊）：13-17.

李鳳，覃文清.鋼結構防火涂料的研究和應用[J].涂料工業，1999，29（3）：31-34.