防火涂料就是通过将涂料刷在那些易燃材料的表面,能提高材料的耐火能力,减缓火焰蔓延传播速度,或在一定时间内能阻止燃烧,这一类涂料称为防火涂料,或叫做阻燃涂料。
防火涂料是用于可燃性基材表面,能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延,用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料。施用于可燃性基材表面,用以改变材料表面燃烧特性,阻滞火灾迅速蔓延;或施用于建筑构件上,用以提高构件的耐火极限的特种涂料,称防火涂料。防火涂料的防火机理大致可归纳为以下五点:
(1)、防火涂料本身具有难燃性或不燃性,使被保护基材不直接与空气接触,延迟物体着火和减少燃烧的速度。
(2)、防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外,它还具有较低的导热系数,可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。
(3)、防火涂料受热分解出不燃惰性气体,冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体,使之不易燃烧或燃烧速度减慢。
(4)、含氮的防火涂料受热分解出NO、NH3等基团,与有机游离基化合,中断连锁反应,降低温度。
(5)、膨胀型防火涂料受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体,延迟热量与基材的传递,阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。
简单的说,防火涂料是指涂装在物体表面,可防止火灾发生,阻止火势蔓延传播或隔离火源,延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料。
我们知道燃烧的条件有3个:一是要有可燃物质;二是要有充分的氧;三是要有一定的温度。三者缺一不可。防火涂料就是针对它们而设计的。
首先,这种涂料的组成成分当然是采用不燃或难燃的材料(如某些不易燃的树脂)作为主要成分。一旦着火,它会放出能使火焰熄灭的气体。它所采用的辅助成分如颜料,也应该是不燃的。其次,在涂料里加人防火剂。它在受到火焰的高热时,会分解出不会燃烧的二氧化碳等气体,把氧气与燃烧着的东西隔离开来,使它们因缺氧而熄灭。有的涂料中还加人了磷酸按、硅油等发泡剂。它们在被烧着时产生大量泡沫,好像一只泡沫灭火机喷出的泡末,形成一道阻隔层,把火焰包围起来,使之熄灭。有的涂料中还加人了一些低熔点的不会燃烧的材料,如玻璃粉末等等。它们会在火焰热量烧烤下被融化,在着火的东西上流淌开来,形成一层绝热的防火层。这些就是防火涂层能阻止火势蔓延的原因。
厚涂型钢结构防火涂料的基本组成是:胶结料(硅酸盐水泥、氯氧化镁或无机高温黏结剂等)、骨料(膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉等)、化学助剂(改性剂、硬化剂、防水剂等)、水。钢结构防火涂料基料的硅酸盐水泥、氯氧化镁水泥和无机黏结剂,常用的无机黏结剂包括碱金属硅酸盐类以及磷酸盐类物质等。
但在碱金属硅酸盐中往往都存在着游离的碱金属离子,空气中的酸性气体和CO2等将与其发生化学反应。如果单独用碱金属硅酸盐来作为涂料的基料时会使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差,并且涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象。因此如果采用碱金属硅酸盐作为钢结构防火涂料的基料,首先要解决的关键问题就是对其进行改性,即解决对游离的碱金属离子的抑制问题。