吸热作用:聚合物涂层软化、熔融,膨胀后炭化层发生物理变化,涂料各组分热分解、蒸发和炭化,这些都会吸收大量热量,进而能有效降低钢结构表面温度;
5. 从而达到阻燃隔热的目的。
(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;
聚合物基料受热后会熔融,在发泡剂如三聚氰胺的作用下会膨胀发泡,从而进一步形成膨胀炭化层。
膨胀型钢结构防火涂料遇火时,其厚度会迅速增大到原本的几十倍,甚至最高能达到两百倍。形成的蜂窝状或海绵状炭质层,对钢的防火作用主要可归纳为以下三个方面:
阻隔作用在于,高度膨胀的炭化层能够对所保护的钢结构起到良好的隔绝空气和热源的作用,这样就能有效降低钢结构表面的温度超薄型钢结构防火涂料,进而延长火灾中钢结构的支撑时间。
聚合物涂层软化、熔融、膨胀后形成炭化层会发生物理变化,涂料各组分会热分解、蒸发和炭化超薄型钢结构防火涂料,这些吸热作用都会吸收大量热量,进而能有效降低钢结构表面温度。
涂料各组分受热分解出各类不燃性气体,这些气体能起到稀释氧气浓度的作用,同时还可捕捉燃烧产生的自由基,进而有效阻止燃烧进行。终止燃烧后,这三个过程相互协调,最终使膨胀型钢结构防火涂料发挥出有效的防火作用。
膨胀型钢结构防火涂料在这些年的发展历程中,取得了一定的成果。部分产品已经开始进行商业化生产。然而,问题与不足仍然存在,并且还有许多未知领域需要去探索。今后,膨胀型钢结构防火涂料将会朝着以下几个方面进行发展:
提高环境稳定性。具体而言,膨胀型钢结构防火涂料不仅需具备良好的防火性能,还应具备优良的环境稳定性。其防化学腐蚀以及防紫外光照等性能会对使用寿命产生直接影响。所以,环境稳定性是当下膨胀型钢结构防火涂料不可忽视的研究重点。
环境友好型膨胀型钢结构防火涂料,将会成为一个新的卖点。人民对生活质量的要求在不断提高,而防火涂料自身的化学毒性以及燃烧时所生成产物的毒性,都将是今后研究中需要考虑的重要方面。
提高耐火性是所有防火涂料一直追求的重要性能。膨胀型钢结构防火涂料的耐火性每多提高一分钟,对人们生命财产的保护就会多一分。所以,耐火性能的提高将一直是研究的重点。
最近兴起了一个涂料改性方向,即开发纳米改性膨胀型钢结构防火涂料。将无机功能性纳米粒子分散到涂料中,这样对涂料防火性能的提升效果要远远优于使用普通无机纳米粒子,进而能够获得高性能的膨胀型钢结构防火涂料。