防火涂料,又名防火漆、阻燃涂料,是一种特种涂料,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。它可以通过将涂料刷在易燃材料的表面,提高材料的耐火能力,减缓火焰蔓延传播速度,或在一定时间内阻止燃烧。
防火涂料按使用对象以及防火涂料的涂层厚度可以分为饰面型涂料和钢结构防火涂料。饰面型防火涂料一般用作可燃基材的保护性材料,具有一定的装饰性和防火性,又分为水性和溶剂型两大类。而钢结构防火涂料主要是喷涂在钢结构上,起到防火隔热,防止钢材在火灾中迅速升温而降低承载能力的作用。
防火涂料作为一种重要的防火材料,在保障人们生命财产安全和促进社会经济发展方面发挥着重要作用。未来,随着科技的不断进步和市场的不断发展,防火涂料行业将迎来更加广阔的发展空间和机遇。同时,也需要不断克服挑战、提高产品质量和技术水平、加强市场推广和品牌建设等方面做出努力。
防火涂料的防火原理主要有以下几点:
防火涂料本身不可燃烧,使被保护基材不直接与空气中的氧气接触。
防火涂料有较低的导热系数,延缓高温向基材的传导速率。
防火涂料受热分解出不燃惰性气体,稀释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。
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。
防火涂料在建筑工业中有广泛的应用,包括公用建筑、车辆、飞机、船舶、古建筑及保护、电器电缆、宇航等方面。由于建筑工程的高层化、集群化、工业的大型化及有机合成材料的广泛应用,国家和工程对防火工作引起高度重视,采用涂料防火方法比较简单,适应性强,因而防火涂料获得了迅速的发展。有的国家还制定相关法律,规定用于学校、、电影院等公共设施内的建筑涂料必须是阻燃的。
防火涂料的施工技术与要求:
表面处理:在涂覆防火涂料之前,基材表面必须干燥、清洁、无油污、无锈蚀、无灰尘和其他杂质。表面处理质量直接影响防火涂料的附着力和防火效果。
涂料搅拌:防火涂料在施工前应进行充分的搅拌,确保涂料中的各组分均匀分布,避免出现沉淀或分层现象。
涂覆技术:防火涂料的涂覆可以采用刷涂、喷涂、滚涂等多种方法。涂覆时应确保涂层均匀、无漏涂、无流淌、无气泡等缺陷。
涂层厚度:防火涂料的涂层厚度应符合设计要求,过薄或过厚都会影响防火效果。涂层厚度的控制可以通过施工时的多次涂覆和测量来实现。
干燥与固化:防火涂料施工后需要一定的时间进行干燥和固化。在此期间,应避免对涂层进行机械碰撞或水淋等不利操作。
施工环境:防火涂料的施工应在适当的温度和湿度条件下进行。过高或过低的温度以及过大的湿度都会影响涂料的施工质量和防火效果。
防火涂料的维护与检修:
定期检查:对于已经涂覆了防火涂料的建筑物或结构,应定期进行检查,确保涂层的完整性和防火性能。
维护保养:对于受到污染或损坏的防火涂层,应及时进行清洁和修复。清洁时应使用中性洗涤剂,避免使用强酸强碱等刺激性化学品。
翻新与重涂:当防火涂层的性能下降到一定程度时,应进行翻新或重涂。翻新前应对旧涂层进行彻底清理和打磨,确保新涂层与旧涂层之间的附着力。
记录管理:对于重要的建筑物或结构,应建立完善的防火涂料施工、维护和检修记录管理制度,确保防火涂料的长期有效使用。
截流法是截断或阻滞火灾产生的热量向构件的传输,从而使构件在规定的时间内温度上升不超过其临界温度,其做法是构件表面设置一层保护材料。具体有喷涂法,包封法,屏蔽法和水喷淋法。与截留法不同,疏异法则允许热量传到构件上,然后设法把热量引导走或者消耗,使得温度无法达到临界温度,从而起到保护结构的作用。在各类防火方法中,采用防火涂料进行防火的方法是目前为止被认为最有效也是应用最广的措施。现今,高层钢结构建筑日趋增多,特别是一些大跨度,大空间,超高层建筑采用钢结构材料尤为广泛,。然而我们必须意识到这些高层建筑一旦发生火灾,短时间内火将难以扑灭,这就要求在建筑设计时必须加大对建筑材料的防火保护,同时制定必要的应急方案在火灾发生的时间迅速疏散人群,以减少人员伤亡和财产损失。我们还需加强新的钢结构防火涂料的研究,开发新型防火涂料,使其充分发挥防火功能。
国内已研制出超薄型钢结构防火涂料,但目前还达不到国外先进水平。有的产品如果耐火极限要达到1.5h则需采取辅助措施(如包裹玻璃布),有的产品则耐水性、抗老化性较差。因此,钢结构如采用超薄型防火涂料进行保护,应特别重视对现场施工涂料的检测。4.3.2通常将能适合于建筑物室外或露天工程中长期使用的防火涂料称之为室外用防火涂料,它应满足现行国家标准《钢结构防火涂料》GB14907中规定的室外钢结构防火涂料的技术条件。需注意,不能将仅适用于室内钢结构防火保护的涂料用于室外。防火涂料的导热系数是衡量其隔热性能的一个重要参数,导热系数越小,说明其隔热性能越好。另外,进行钢结构抗火计算时,防火涂料的导热系数、比热容和表观密度是必要参数。由于一般防火涂料的导热系数随温度变化而有一定的变化,本规范明确规定厂家宜提供火灾中最常遇的500℃时的导热系数值。以前,防火涂料生产厂对其产品的性能参数提供不详尽,影响使用,本规范明确提出了参数要求,以使厂家注意。如果厂家无条件直接测量防火涂料的导热系数,可按附录A提供的方法测量等效导热系数。该系数综合反映了涂层水汽蒸发和导热系数随温度变化等对隔热的影响,故直接采用等效综合导热系数进行钢结构抗火计算更为接近实际。本规范将主要成分为矿物纤维,掺加水泥和少量添加剂预先在工厂混合而成的防火材料仍归并入非膨胀型防火涂料中。由于此种涂料采用专用喷涂机械按干法喷涂工艺施工,不同于通常非澎胀型涂料按湿法工艺施工,所以有时也称之为防火喷射纤维材料。早在20世纪50年代日本就采用喷涂石棉作为船舶防火隔热材料,到了60年代又广泛用作钢结构建筑的耐火被覆材料。矿棉是岩棉和矿渣棉的统称,日本于70年代在高层钢结构建筑中广泛采用于式喷涂施工工艺,用矿棉为原料作为耐火被覆材料。其密度小、施工效率较高,但是干式喷涂时会产生大量粉尘、纤维,不仅对施工人员健康造成损害,也极易造成环境污染。