水性環(huán)氧地坪涂料臨界輻射通量測(cè)試技術(shù)研究

葉序龍（健研檢測(cè)集團(tuán)有限公司，福建廈門361000）

水性環(huán)氧地坪涂料是近年來(lái)市場(chǎng)上較為熱門的環(huán)境友好型地面涂裝材料，除了具有溶劑型環(huán)氧涂料的諸多優(yōu)點(diǎn)，如較好的附著力、物理機(jī)械性能和良好的耐化學(xué)藥品性能以及優(yōu)異的耐磨性能外，還具有環(huán)境友好、健康、使用方便、涂層表面易于清理等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、食品工廠、超市和大型地下車庫(kù)等需要高環(huán)境要求和高清潔度的場(chǎng)所[1]。

水性環(huán)氧地坪涂料廣泛應(yīng)用地下車庫(kù)等場(chǎng)所，地下車庫(kù)空間相對(duì)密閉，有大量的車輛及燃料，如果發(fā)生火災(zāi)極易產(chǎn)生爆炸和連環(huán)燃燒，造成嚴(yán)重的后果。因此，地下車庫(kù)的地面材料的燃燒性能符合要求，可以降低火勢(shì)的蔓延及造成的損害。準(zhǔn)確測(cè)試其燃燒性能等級(jí)，對(duì)安全使用該類材料有重要意義。

臨界輻射通量是測(cè)試鋪地材料燃燒性能主要參數(shù)，表征了鋪地材料在熱輻射場(chǎng)中火焰?zhèn)鞑ツ芰Α１疚氖褂幂椛錈嵩捶▽?duì)不同制樣工藝的水性環(huán)氧地坪涂料樣品進(jìn)行臨界輻射通量測(cè)試，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較，總結(jié)出制樣工藝對(duì)水性環(huán)氧地坪涂料臨界輻射通量的影響程度。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)設(shè)備

本試驗(yàn)所用儀器為鋪地材料臨界輻射通量測(cè)試儀，符合GB/T11785-2005《鋪地材料的燃燒性能測(cè)定輻射熱源法》要求，儀器裝置實(shí)物照片如圖1所示，輻射通量曲線（校準(zhǔn)時(shí)黑體溫度為665.9℃，箱體溫度為73.0℃），如圖2所示。

圖1 儀器裝置實(shí)物照

圖2 輻射通量曲線

1.2 試驗(yàn)樣品

1.2.1 試驗(yàn)用基材

本試驗(yàn)所用基材有三種：無(wú)石棉纖維水泥板、鍍鋅鋼板和混凝土板。

無(wú)石棉纖維水泥板：厚度6mm，符合GB/T9271-2008《色漆和清漆標(biāo)準(zhǔn)試板》的規(guī)定；鍍鋅鋼板：厚度0.5mm，雙面鍍鋅量120g/m2；混凝土板：按JC/T547-2017《陶瓷磚膠粘劑》中附錄A.4.1配合比澆筑在上述鍍鋅鋼板上，厚度20mm。

1.2.2 試樣制備工藝

本試驗(yàn)所用水性環(huán)氧地坪涂料體系包括底漆、中間漆、面漆。底漆的配比為甲組分：乙組分=3:1（m/m），單道涂布量為150g/m2。中間漆的配比為甲組分：乙組分=5:1（m/m），單道涂布量為250g/m2。面漆的配比為甲組分：乙組分=2.5:1（m/m），單道涂布量為170g/m2。試樣制備工藝見表1，每種制備工藝制備三個(gè)試件，最后結(jié)果取三個(gè)試件的平均值。

表1 試樣制備工藝

1.3 試驗(yàn)條件

試樣的養(yǎng)護(hù)條件與試驗(yàn)環(huán)境條件均為溫度23℃±2℃，相對(duì)濕度50%±5%。

1.4 臨界輻射通量測(cè)試

鋪地材料輻射熱源法測(cè)定臨界輻射通量是將鋪地材料水平放置在有傾斜熱輻射場(chǎng)中，用小火焰點(diǎn)燃樣品，測(cè)定火焰在樣品上水平傳播距離，再?gòu)妮椛渫壳€讀取傳播距離對(duì)應(yīng)的臨界輻射通量。本次試驗(yàn)采用的設(shè)備可在軟件中輸入火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，軟件自動(dòng)讀取輻射通量。測(cè)得臨界輻射通量越小，表示試樣在試驗(yàn)過(guò)程中的火焰?zhèn)鞑ピ竭h(yuǎn)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)越容易蔓延。

按照GB/T11785-2005《鋪地材料的燃燒性能測(cè)定輻射熱源法》要求設(shè)定排煙系統(tǒng)的空氣流量，關(guān)閉試樣出入門，點(diǎn)燃輻射板，讓裝置預(yù)熱至少1h，直到箱體溫度穩(wěn)定。測(cè)量輻射板黑體溫度。與校準(zhǔn)時(shí)記錄的溫度相比較，黑體溫度的偏差應(yīng)在±5℃范圍內(nèi)，箱體溫度偏差應(yīng)在±10℃范圍內(nèi)[2]。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)結(jié)果

11組試樣臨界輻射通量檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2 臨界輻射通量檢測(cè)結(jié)果

2.2 結(jié)果分析

2.2.1 面漆厚度的影響

將序號(hào)1~6、10~11結(jié)果繪制基材-臨界輻射通量圖表（圖3），可知在同一基材上，面漆涂覆道數(shù)越多，臨界輻射通量越低，火焰越容易蔓延。這是因?yàn)槊嫫岷穸仍龃螅黾恿巳紵锏牧考叭紵龝r(shí)間，點(diǎn)火端燃燒時(shí)釋放出更多的熱量及增加未燃區(qū)的引燃時(shí)間，未燃區(qū)可以吸收到更多的熱量，達(dá)到燃燒條件，增加了火焰的傳播距離。

圖3 基材-臨界輻射通量

2.2.2 配套涂層體系與基材的影響

通過(guò)序號(hào)4和序號(hào)7、序號(hào)5和序號(hào)8、序號(hào)6和序號(hào)9臨界輻射通量結(jié)果的比較可知未刷涂配套底漆和中間漆會(huì)減低臨界輻射通量。觀察試驗(yàn)時(shí)試件表面，發(fā)現(xiàn)未刷涂配套底漆和中間漆試件出現(xiàn)較多的起泡及開裂現(xiàn)象。同時(shí)通過(guò)比較相同面漆厚度不同基材試件的臨界輻射通量結(jié)果，基材為無(wú)石棉纖維水泥板和混凝土板的試件試驗(yàn)結(jié)果基本一致，而基材為鍍鋅鋼板的試件結(jié)果偏低。觀察試驗(yàn)時(shí)試件表面，基材為鍍鋅鋼板的試件相對(duì)較多氣泡。特別是序號(hào)9試件表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的起皮脫落的現(xiàn)象。這是因?yàn)槲此⑼颗涮椎字衅峄蚴褂缅冧\鋼板作為基材，會(huì)降低涂料與基材的附著力。當(dāng)試件在高溫的條件下，容易造成起泡及開裂，甚至起皮脫落，增加了試樣與空氣的接觸程度，有利用試樣的燃燒，增加了火焰的傳播距離。

3 結(jié)語(yǔ)

GB50222-2017《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)醫(yī)院、食品工廠、超市和大型地下車庫(kù)地面材料的燃燒性能要求均為B1級(jí)[3]。臨界輻射通量是B1級(jí)鋪地材料的主要指標(biāo)，準(zhǔn)確測(cè)試臨界輻射通量對(duì)建筑物消防驗(yàn)收和安全有重要意義。通過(guò)本研究可知，制樣工藝會(huì)影響水性環(huán)氧地坪涂料測(cè)試臨界輻射通量測(cè)試結(jié)果。增加面漆刷涂厚度、未刷涂配套底漆和中間漆或者基材選擇不當(dāng)，會(huì)降低水性環(huán)氧地坪涂料的臨界輻射通量測(cè)試結(jié)果[4,5]。因此，在制備水性環(huán)氧地坪涂料的臨界輻射通量試件時(shí)，制樣工藝應(yīng)與工程現(xiàn)場(chǎng)最終使用情況相一致，當(dāng)實(shí)際使用時(shí)基層為混凝土?xí)r可選用無(wú)石棉纖維水泥板為試件基材。