防火涂料的防火原理
防火涂料一般由基料、分散介質(zhì)、阻燃劑、填料、助劑(增塑劑、穩(wěn)定劑、防水劑、防潮劑等)組成。 (1)基料基料是組成涂料的基礎(chǔ),是主要成膜物質(zhì),對涂料的性能起決定性的作用。對于防火涂料,其基料還必須能與阻燃劑.相匹配,構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的防火體系。 國內(nèi)外通常應(yīng)用的基料包括無機(jī)成膜物和有機(jī)成膜物。無機(jī)成膜物質(zhì)有硅酸鹽(Li。Si03、K2 Si03Na2 Si03)、硅溶膠、磷酸鹽[Al。(HPO。)。]等。有機(jī)成膜物質(zhì)種類繁多,一般為難燃性的有機(jī)合成樹脂,如酚醛樹脂、鹵化的醇酸樹脂、聚酯、鹵代烯烴樹脂(如過氯乙烯樹脂)、氨基樹脂(三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂等)、焦油系樹脂、呋喃樹脂、雜環(huán)樹脂(如聚酰胺一酰亞胺、聚酰亞胺等)、元素有機(jī)樹脂(如有機(jī)硅樹脂)、橡膠(鹵化天然橡膠如氯化橡膠)等。還有名目繁多的以水為溶劑的乳膠,如聚醋酸乙烯乳膠、丙烯酸乳膠、丁苯乳膠;發(fā)展很快、應(yīng)用也極廣的共聚乳膠,如合成脂肪酸乙烯酯、乙烯、偏二氯乙烯、丙烯酸酯等。 (2)阻燃劑阻燃劑是防火涂料能起到防火作用的關(guān)鍵組分。阻燃劑在受熱時(shí)能吸收大量的熱,釋放出捕獲燃燒反應(yīng)的自由基,釋放出不燃性氣體,或形成隔熱隔氧且熱導(dǎo)率很低的膨脹炭層。通常的阻燃劑有鹵系阻燃劑,如氯化石蠟、四溴雙酚A等;磷系阻燃劑,如磷酸酯、亞磷酸酯、含磷多元醇等;鹵一磷系阻燃劑,如磷酸三氯乙醛酯和其他鹵代有機(jī)磷酸酯等;無機(jī)阻燃劑,如氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅、硼酸鋁、三氧化二銻、氧化鋯、偏硼酸鋇、氧化鋅、碳酸鈣、無機(jī)硅酸鹽等;膨脹型阻燃劑。不能簡單地將膨脹型阻燃劑歸結(jié)為一種阻燃劑,它應(yīng)是一個(gè)防火體系,這個(gè)體系是由脫水劑(酸源)、成炭劑(碳源)、發(fā)泡劑(受熱分解出不燃性氣體,使之促進(jìn)形成泡沫的物質(zhì))組成。
對于這個(gè)體系要求其中的發(fā)泡組分能在較低的溫度下分解并與基料協(xié)合形成泡沫層骨架,同時(shí)必須有利于與提供碳源的高碳化合物作用,使正常的燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化為脫水反應(yīng),有效地把碳固定在碳骨架上,形成均勻致密的碳質(zhì)泡沫層。國外主要用聚磷酸銨及有機(jī)鹵代磷酸酯作脫水催化劑,有機(jī)鹵代磷酸酯如2,3-=溴丙基磷酸酯、甲酚酯、磷酸三苯酯、三氯乙烯基磷酸酯、氯橋酸酐等物質(zhì)毒性較大.價(jià)格昂貴,用得相對較少。國內(nèi)早期以磷酸銨[(NH。)H。PO。和(NH4)2 HPO。]和偏磷酸銨[(NH。P03)。,n=6]為主。隨著合成技術(shù)的發(fā)展,目前已廣泛采用聚磷酸銨,磷酸三聚氰胺也已開始使用。炭化劑通常采用多元醇化合物,如、山梨醇;碳水化合物,如淀粉、葡萄糖等;
樹脂,如用蜜胺甲醛樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂等。發(fā)泡劑常用三聚氰胺、碳酸銨、聚磷酸銨、胍、尿素等含氮化合物及氯化石蠟、氯化聯(lián)苯等。磷酸銨、聚磷酸銨、磷酸脲、磷酸蜜胺等既是酸源,也是發(fā)泡劑。 (3)顏填料顏填料在防火涂料中與普通涂料一樣,它不僅使防火涂料呈必要的色彩而具有裝飾性,更重要的是改善防火涂料的機(jī)械物理性能(耐候性、耐磨性等)和化學(xué)性能(耐酸堿性、防腐、防銹、耐水性等)。金紅石型鈦白粉是涂料中廣為應(yīng)用的好的白色顏填料?;匣蜃枞紕┲泻u素成分的防火涂料,為提高阻燃的協(xié)同作用,以銻白粉取代部分鈦白粉,既起到顏料的作用,又提高防火效果。膨脹型防火涂料不宜采用抑制膨脹發(fā)泡、不利膨脹炭層形成的氧化鐵型顏料(氧化鐵),以有機(jī)型如酞菁系顏料為好。 (4)助劑 助劑在防火涂料中作為輔助成分,用量少、作用大。它可以改善涂料的柔韌性、彈性、附著力、穩(wěn)定性等性能。如為了提高涂層及炭化層的強(qiáng)度,避免泡沫氣化造成涂層破裂,可加入少量玻璃纖維、石棉纖維、酚醛纖維作為涂層的增強(qiáng)劑,也可提高涂料的施工厚度和防流掛性等。為改善涂層的柔韌性,常需要加入增塑劑,常用的增塑劑有有機(jī)磷酸酯(磷酸三酚酯、磷酸三苯酯、磷酸十酚酯、三氯乙烯基磷酸酯等)、氯化石蠟、氯化聯(lián)苯、鄰苯二甲酸二丁酯(辛酯)等。有些樹脂(如氯化橡膠),在溫度不太高的情況下(150℃左右)就會(huì)發(fā)生分解,如涂料在研磨過程中放出氯化氫,或涂層直接暴露在大氣中,光、空氣、二氧化碳、水以及生物引起成膜物質(zhì)熱降解、氧化降解、光氧化降解及生物降解,導(dǎo)致涂層老化,促使涂料受到破壞。
因此,在涂料組分中加入熱穩(wěn)定助劑、坑老化劑、抗紫外光劑、表面活性劑等對涂料是十分必要的。如在涂料組分中加入一些低分子的環(huán)氧樹脂,它們既能吸收氯化氫,又能與樹脂分解所生成的雙鍵結(jié)合,起到良好的穩(wěn)定作用。對于水性防火涂料,助劑可提高涂料的穩(wěn)定性和施工性,如加入增稠劑(羥甲基纖維素溶液)、乳化劑(OS-15、平平加等)、增韌劑(氯化石蠟、磷酸三酚、鹵代烷基磷酸酯等)、顏料分散劑(六偏磷酸鈉等)。 (5)溶劑防火涂料使用溶劑,使生產(chǎn)時(shí)有利于各組分的分散,使用時(shí)降低成膜物的黏度,使之便于施工,得到均勻而連續(xù)的涂層。水性防火涂料以水為溶劑;溶劑型防火涂料以有機(jī)溶劑為溶劑,如200號(hào)溶劑汽油、松節(jié)油、醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇、丙酮、環(huán)己酮、甲苯、二甲苯、苯乙烯等。GJL-18型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料隔熱效率試驗(yàn)爐
《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(GB 14907-2018)》發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)是對《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(GB 14907-2002)》的全部替代,將于2019年6月1日起正式實(shí)施。對其附錄A中鋼結(jié)構(gòu)防火涂料隔熱效率試驗(yàn)的執(zhí)行也將全面鋪開,新規(guī)的頒布將更加規(guī)范化嚴(yán)格化防火涂料市場,為中國防火行業(yè)保駕護(hù)航!
北京鑫生卓銳科技有限公司、天津循煜科技有限公司的此款GJL-18型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料隔熱效率試驗(yàn)爐,又稱為鋼結(jié)構(gòu)防火涂料隔熱效率測試儀,是根據(jù)GB14907-2018、GB/T9978-2008第四條、第五條中5.1和5.2中所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)研制的一種針對防火涂料耐火性能試驗(yàn)的儀器。產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理,操作維護(hù)方便,自動(dòng)化程度高,溫度誤差均小于。
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):
GB14907-2018鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
GB/T9978-2008建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法
產(chǎn)品功能特點(diǎn):
1.PLC + NA view 軟件,觸屏控制 ,操作簡便;
2.試驗(yàn)整體過程全自動(dòng)化;
3.自動(dòng)跟畫試驗(yàn)溫度曲線;
4.自動(dòng)跟畫壓力曲線;
5.試驗(yàn)過程中滅火會(huì)自動(dòng)點(diǎn)火;
6.達(dá)到設(shè)定溫度自動(dòng)停止試驗(yàn);
7.試驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)排風(fēng)降溫;
8.可存儲(chǔ)100組以上的數(shù)據(jù);
9.可觸摸屏電腦雙控;
10.溫度誤差均低于;
11.自動(dòng)剔除熱電偶故障功能。
主要技術(shù)參數(shù):
1.工作電壓:交流220V±10% 50Hz;用電功率:3KW;
2.爐壓測量范圍:0-100Pa 爐壓控制:20±3Pa;
3.空氣流量:0-50m3/min 測量精度:≤±0.5 m3/min;
4.燃料:0號(hào)或-10號(hào)柴油;
5.試驗(yàn)溫度:程序升溫:60min 室溫-925℃; 120min 室溫-1050℃;180min 室溫-1115℃;240min 室溫-1150℃;300min 室溫-1180℃;360min 室溫-1210℃。
6.儀器設(shè)備的準(zhǔn)確度:
a、爐內(nèi)溫度熱電偶數(shù)量:4支; b、背火溫度熱電偶數(shù)量:2支;
c、試件背火溫度:±4℃; d、可選擇背火溫度是平均值控制 還是分別控制。
7.測溫傳感器:鎧裝鎳鉻鎳硅K值熱電偶 精度等級(jí):II級(jí);
8.加熱方式:全自動(dòng)噴霧加熱器;
9.試驗(yàn)結(jié)束自動(dòng)排風(fēng)降溫;
10.可存儲(chǔ)100組數(shù)據(jù);
11.計(jì)時(shí)范圍:0-360min 計(jì)時(shí)精度:<±2s;
12.試件尺寸:500*500*6;
13.儀器外形尺寸:1.6米*1.6米*1.6米。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料隔熱效率試驗(yàn)是GB14907《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》在2018年新版本更新時(shí)新增的試驗(yàn)項(xiàng)目,在2002年的老版本標(biāo)準(zhǔn)里是沒有的,鋼結(jié)構(gòu)防火涂料隔熱效率及耐火極限試驗(yàn)爐也是2019年相關(guān)企事業(yè)單位試驗(yàn)項(xiàng)目立項(xiàng)的重頭。GB14907-2018中對室內(nèi)/外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的隔熱效率偏差要求為±15%。
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