膨胀型钢结构防火涂料作用与发展

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膨胀型钢结构防火涂料的阻燃作用是通过各成分发生的化学反应有机协调的共同结果。其阻燃隔热原理主要通过以下方式实现：

(1)脱水成炭催化剂如聚磷酸铵等受热分解生成酸;

(2)多羟基炭化剂如季戊四醇在高温及酸催化下脱水分解成炭;

(3)聚合物基料受热熔融且在发泡剂如三聚氰胺作用下的作用下膨胀发泡，进一步形成膨胀炭化层。膨胀型钢结构防火涂料在受火情况下，其厚度迅速膨胀至原来的几十倍，最高可达两百倍，形成的蜂窝或者海绵状炭质层对钢的防火作用主要可以归纳为三个方面：

(1)阻隔作用，高度膨胀的炭化层可以对所保护的钢结构起到良好的空气、热源隔绝作用，从而有效降低钢结构表面温度，延长火灾中钢结构的支撑时间;

(2)吸热作用，聚合物涂层的软化、熔融、膨胀后炭化层的物理变化以及涂料各组分的热分解、蒸发和炭化均会吸收大量的热量，从而有效降低钢结构表面温度;

(3)终止燃烧，涂料各组分受热分解出来的各类不燃性气体可以起到稀释氧气浓度的作用，并且可捕捉燃烧所产生的自由基，从而有效阻止燃烧的进行。这三个过程的协调作用，最终使得膨胀型钢结构防火涂料发挥有效的防火作用。膨胀型钢结构防火涂料经过这些年的发展，已经取得了一定的成果，部分产品已经开始了商业化生产。然而，问题和不足依然存在，还有很多未知领域亟待探索。今后膨胀型钢结构防火涂料将朝着以下几个方面发展：(1)提高环境稳定性，具体说，膨胀型钢结构防火涂料不仅要具有良好的防火性能，更应该具有优良的环境稳定性，其防化学腐蚀、防紫外光照等性能直接影响使用寿命。因此环境稳定性是当前膨胀型钢结构防火涂料不可忽视的研究重点;(2)环境友好型膨胀型钢结构防火涂料，也将是一个新卖点。随着人民对生活质量要求的提高，防火涂料本身的化学毒性、燃烧时所生成的产物的毒性均是今后研究所应该考虑的重要方面;(3)提高耐火性，这是所有防火涂料所一直追求的重要性能，膨胀型钢结构防火涂料的耐火性多提高一分钟，对人们生命财产的保护就多一分，因此耐火性能的提高将始终是研究的重点;(4)纳米改性膨胀型钢结构防火涂料的开发，这是最近兴起的一个涂料改性方向，将无机功能性纳米粒子分散于涂料中，对涂料防火性能的提高将远远好于用普通无机纳米粒子，从而获得高性能膨胀型钢结构防火涂料。