防火涂料及其应用 - 中国再生塑料网

    摘要：介绍了饰面型防火涂料、钢结构防火涂料、电缆防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料、隧道防火涂料的测试方法与技术要求及其应用情况等。   关键词：防火保护；防火涂料；耐火极限；防火隔热；建筑构件   中图分类号：TQ630   文献标识码：B  文章编号：1006-2556（2005）12-0043-04
    防火涂料由基料及阻燃添加剂两部分组成，除了应具有普通涂料的装饰作用和对基材提供物理保护外，还需要具有阻燃耐火的特殊功能，要求在一定温度发泡形成防火隔热层。因此防火涂料是一种集装饰和防火为一体的特种涂料，同时还具有防腐、防锈、耐酸碱、耐候、耐水、耐盐雾等功能，主要用作建筑物的防火保护，涂覆于建筑物表面。一旦发生火灾，防火涂料具有显著的防火隔热效果，能有效地阻止火焰的传播，阻止火势的蔓延扩大。
    防火涂料的类型可用不同的方法来定义：①从所用的基料宋分，可分为有机型和无机型。有机型防火涂料足以天然的或合成的有机树脂、有机乳液为其基料；无机型防火涂料足以无机粘接剂为基料。②从防火形式来分，可分为非膨胀型和膨胀型。③从使用范围来分，可分为饰面性防火涂料、钢结构防火涂料、电缆防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料、隧道防火涂料等。从防火涂料的使用范围来分比较有代表性，因此本文主要从应用、测试方法与技术要求等方面来介绍以上几种防火涂料。   1  饰面型防火涂料   1.1  应用
    饰面型防火涂料足涂刷在建筑物的易燃基材表面，起防火保护和装饰作用的一种专用涂料。主要用于高层建筑、商店、库房、影剧院、地下工程、船舶等可燃性部位和易燃材料的防火保护。   1.2  测试方法与技术要求      饰面型防火涂料的检验依据按国家标准GBl2441-1998《饰面型防火涂料通用技术条件》中的指标要求进行。考察其耐燃性，在900×900mm的五层胶合板上，按规定量涂刷防火涂料，作一定的恒温恒湿处理。
    用液化石油气作燃烧源，使涂刷面垂直受火，火源温度按国标时一温曲线控制，然后测定背火面的温度。根据背火面的温度达到220℃的时间长短，评定涂料耐燃性能的优劣。
    测试防火涂料的火焰传播特性，在600×90×(6～7)mm的五层胶合板上，按规定涂刷防火涂料，经处理后，用同样尺寸的石棉板和青冈木板作标准板对照，在特制的小型隧道炉中作燃烧试验。根据对比，确定防火涂料的火焰传播比值，根据比值判定涂料的级别。   考察防火涂料的阻火性，按规定制好试件，用定量的无水乙醇作火源，在1个镶有玻璃门窗的金属板箱中进行试验。乙醇烧完后，根据试件的燃烧失重、炭化体积来评定涂料阻火性能的优劣。饰面型防火涂料的物理化学性能及防火性能指标见表1、表2。
    2  钢结构防火涂料
    2.1  应用
    钢结构防火涂料是喷涂在钢构件上，对钢构件起屏障和防止热辐射及高效的防火隔热保护作用。该类防火涂料主要适用于工业厂房、体育馆、候机厅、高层建筑等的钢结构建筑中的大型承重钢结构，表面积较小的钢桁、钢条、钢网架等非承重钢结构的防火保护。钢结构防火涂料现已形成多品种、系列化。从类型上分有厚涂型、薄涂型和近年发展起来的超薄型；在应用范围上又分室外和室内型。
    2.2  性能测试方法与技术要求
    耐火性能是钢结构防火涂料的重要性能，以涂覆钢构件的涂层厚度和耐火极限来表示。在我国其耐火性能的测试方法足选用工程中有代表性的型钢梁(如136b、140b)或实际工程中使用的钢构件作为基材，经除锈和喷刷防锈漆后，依据待测钢结构防火涂料产品中规定的使用量和工艺条件对构件进行涂覆和保养。待养护期满后，按GB／T9978《建筑构件耐火性能试验方法》规定的试验炉、标准升温和操作程序进行试验。当试件为钢梁时，应简支、水平安装在水平燃烧试验炉上，并按GBJ17—88《冈结构设计手册》的规定加载，采用等弯矩四点集中加载，钢梁三面受火，受火段长不少于4500mm；试件支点内外非受火部分不应超过300mm。
    耐火试验采用明火，使试件受到与实际火灾相似的火焰作用。钢结构防火涂料的耐火极限以试验开始至试件失去承载能力或涂料失去隔热性的时间来确定。钢梁的耐火极限时间足以试件最大挠度达到L／20(L是两支点距离)的时间作为判定根据。对钢结构防火涂料产品质量的判定，则是按国家标准GB14907-2002《钢结构防火涂料》中的指标要求进行。钢结构防火涂料的技术性能要求应符合表3及表4的规定。
    3  预应力混凝土楼板防火涂料
    3.1  应用
    预应力混凝土楼板防火涂料是喷涂在预应力楼板配筋一面，遭遇火灾时，涂层有效地阻隔火焰和热量，降低热量向混凝土及其内部预应力钢筋的传递速度，以推迟其温升和强度变弱的时间，从而提高预应力楼板的耐火极限，避免失去支撑能力而导致建筑物垮塌，达到防火保护的目的。
    3.2  测试方法与技术要求
    为了给预应力混凝土楼板防火涂料的研究开发、推广应用和产品质量监督管理提供全国统一的技术依据，公安部颁布了公共安全行业标准GA98-1995《预应力混凝土楼板防火涂料通用技术条件》，规定了膨胀型和非膨胀型两类预应力混凝土楼板防火涂料的技术性能。按标准规定，理化性能试验用底板，采用石棉水泥板，试验方法类似于钢结构防火涂料。耐火性能试验用底板，采用GB14040规定的预应力混凝土空心板，如型号为Y—KB366—2的多孔板，该板标志长度3.6m，标志宽度600mm，荷载等级二级。将待测的防火涂料均匀地喷涂在预应力板配筋一面上，到规定的厚度，并干燥养护15d以上，安装于卧式炉上，按设计荷载均布加载，如用Y—KB366—2型多孔板，则加压荷载为400kg／m2。根据GB／T9978建筑构件耐火试验方法的有关规定进行耐火试验，试验结果以防火涂层厚度和涂覆试板耐火极限表示。对预应力混凝土楼板防火涂料的技术性能要求应符合表5的规定。
     4  电缆防火涂料
     4.1  应用
     电缆防火涂料是施涂于普通电缆表面，遇火时膨胀能产生(20～30)mm的泡沫保护层，隔绝火源，使电缆受火时能在一定的时间内保持完好，并阻止火焰沿电缆蔓延。该类防火涂料主要用于电力部门、高层建筑、大型娱乐场馆、大型工矿企业及邮电通信部门等电线电缆的防火保护，并具有一定的装饰作用。
    4.2  检验方法与技术要求
    为了使电缆防火涂料产品有一个统一的、科学的产品标准以指导该类产品的开发、研制、生产及推广应用，公安部颁布了公共安全行业标准GA181-1998《电缆防火涂料通用技术条件》，规定了电缆防火涂料的燃烧性能试验采用GB12666.6—90《成束电缆燃烧试验方法》(等效采用IEC332—3)，理化性能共有9项，即在容器中的状态、粘度、细度、耐盐性、耐油性、耐冷热循环性、耐湿热性、抗弯性、干燥时间。由于需进行防火保护的电缆一般均是重要的电力设施，故对防火涂料的理化性能及耐候性要求较高。电缆防火涂料在施工时必须涂刷至规定的厚度，以确保防火保护效果。对电缆防火涂料的技术性能要求应符合表6的规定。
     5 隧道防火涂料
     5.1  应用
    隧道防火涂料足喷涂在隧道内的拱顶和侧壁的表面，起防火隔热保护作用，防止隧道内钢材混凝土在火灾中迅速升温而降低强度，避免混凝土炸裂、衬内钢筋破坏失去支撑能力而导致隧道内垮塌。主要适用公路隧道、铁路隧道、水下隧道及地铁的防火保护。
    5.2  试验方法与技术要求
    由于隧道防火涂料从20世纪90年代末才逐步研究和生产，目前还没有国家标准(为了给隧道防火涂料的研究开发、推广应用和产品质量监督管理提供全国统一的技术依据，目前正在制定其国家标准)，有些厂家制定了企业标准，其耐火性能足按公安部颁布的公共安全行业标准GA98预应力混凝土楼板防火涂料通用技术条件进行试验。