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饰面型防火涂料

文章来源:admin    时间:2017-03-10
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饰面型防火涂料

  概述
  该产品是一种涂覆于可燃性基材表面后,既能因其平整的涂膜而起到一定的装饰作用,又能在火灾发生时因其涂层对可燃性基材起到防火保护、阻止火焰蔓延作用的膨胀型水性防火涂料。 涂覆于基材表面上的涂层在遇火时膨胀发泡,形成泡沫层,泡沫层不仅隔绝了氧气,而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能,可延滞热量传向被涂覆基材的速率;涂层膨胀发泡产生泡沫层的过程因为体积扩大而呈吸热反应,也消耗大量的热量,又有利于降低火灾现场的温度。由于该产品防火效果显著、装饰效果明显,故可广泛应用于工业和民用建筑内的木材及其制品、纤维板及其制品、纸板及其制品等可燃性基材以及燃烧性能等级设计要求为B1级的其它室内装修材料。 技术标准 符合GB 12441-2002国家标准的技术指标。 防火性能 防火性能达到一级。
  应用范围
  饰面型防火涂料适用于一般工业及民用建筑、高层建筑、宾馆、文化娱乐场所、古建筑的木结构材料、纤维板、刨花板、玻璃钢板制品等易燃材料,以及水泥墙面等,起到防火保护作用。饰面型防火涂料成膜后涂层性能稳定,能使用各种气候条件,因此在全国各地均可使用。
  分类
  水性防火涂料
  以合成聚合物乳液,或经聚合物乳液改性的无机胶黏剂wie主要成膜物质,加入发泡剂、成炭剂和成炭催化剂组成的防火体系,制成以水分散介质的防火涂料,成为水性防火涂料。该涂料遇火灾时,形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状的炭质泡沫层,对可燃性基材有良好的保护作用。其中的主要成膜物质品种有聚丙烯酸酯乳液、氯-偏乳酸、氯丁橡胶乳液、据醋酸乙烯酯乳液、苯-丙乳液、水溶性氨基树脂、 水溶性酚醛树脂、水溶性三聚氰胺甲醛树脂以及硅溶液和水玻璃等。特点是以水为分散介质,安全无毒、不燃烧,无三废公害,属于环保型建材产品。在生产、贮存、运输和施工过程中都十分安全和方便,具有易干燥、施工速度快的优点。除防火性能外,其他性能与乳胶漆相似。但是,在耐水和防潮性能方面不如溶剂型防火涂料。一般宜用于室内,并尽量避免在较潮湿的部位使用。
  透明防火涂料
  防火清漆是近几年发展起来并趋于成熟的一类饰面型防火涂料,一般由合成聚合物树脂为主题基料,基料本身可能带有一定量的阻燃基团和可发泡的基团,再加入少量的发泡剂、成炭剂和成炭催化剂等组成防火体系制备的透明防火涂料,也成为防火清漆。主要用于高级木质材料的装饰和防火保护。为了保证涂层的防火及其他使用性能,一般需要采用透明的罩面涂料罩面。实际使用中,透明防火涂料的用量一般为350~500g/㎡,罩面涂料的用量一般为50g/㎡。
  溶剂型饰面防火涂料
  该涂料过火时形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状的炭质泡沫层,对可燃性基材有良好的保护作用。常用的主要成膜物质有酚醛树脂、过氯乙烯树脂、氯化橡胶、聚丙烯酸树脂、改性氨基树脂等;溶剂通常是200号溶剂汽油、二甲苯、醋酸丁酯等。特点是耐水和防潮性能比较优异,适合于较潮湿的地区和相应的部位使用。涂层的光泽较好,具有较好的装饰性。但是,在生产、贮存、运输和施工过程中必须注意防火和环保。
  废聚苯乙烯乳液防火涂料
  聚苯乙烯塑料(PS)在包装、餐具等领域的一次性使用,给环境造成了日益严重的污染,PS的回收利用已引起人们广泛的关注和研究者得浓厚兴趣。利用废聚苯乙烯泡沫塑料经预化改性乳液聚合后,加入复合防火添加剂,制备水性防火涂料。具有良好的装饰性、耐玷污性、优异的附着力、良好的成膜性能,硬度大、耐洗刷性好的较好的阻燃效果。这是一种性能良好、成本低廉的防火涂料。
  这是一种回收利用废弃聚苯乙烯泡沫的绝好途径,有对环境污染的治理作出了一定的贡献。所值得的防火涂料,施工方便,可进行刷涂或滚涂,适用于各种防火场所。由于该种涂料为水性涂料,最大程度地避免了施工中对环境的再污染。
  性能分级
  本标准规定了饰面型防火涂料防火性能的分级。
  本标准适用于涂覆于可燃基材表面防火涂料防火性能分级。
  GB 9278 涂料试样状态调节和试验的温湿度
  GB 12441 饰面型防火涂料通用技术条件
  GB/T 15442.2 饰面型防火涂料防火性能分级及试验方法 大板燃烧法
  GB/T 15442.3 饰面型防火涂料防火性能分级及试验方法 隧道燃烧法
  GB/T 15442.4 饰面型防火涂料防火性能分级及试验方法 小室燃烧法
  3.1耐燃时间:在规定的基材和特定燃烧条件下,试板背火面温度达到220℃或
  试板出现穿透所需时间(min)
  3.2火焰传播比值:当石棉板的火焰传播比值为"0",橡树木板的火焰传播比值为"100",受试材料具有的表面火焰传播特性数据。
  3.3阻火性能:以燃烧质量损失、碳化体积来表示。
  3.3.1 质量损失:试件在规定涂覆比值和规定燃烧条件下,燃烧前后质量之差(g)。
  3.3.2 炭化体积:试件在规定涂覆比值和规定的燃烧条件下,基材被炭化的最大长度、最大宽度和最大深度的乘积(cm3)。
  4.1防火涂料的物理化学性能
  4.1.1 防火涂料的理化性能应符合GB 12441 中 4.2 条的规定,见表1。
  表1 饰面型防火涂料理化性能
  序 号 项 目 技 术 指 标
  序号  检验项目名称  标准要求  实测结果
  1  在溶器中的状态  无结块,搅拌后呈均匀状态  无结块,搅拌后呈均匀液态
  2  细度, μm  ≤ 90  85
  3  干燥时间, h  表干,≤ 5  2
      实干,≤24  6
  4  附着力,级  ≤ 3  1
  5  耐燃时间, min  ≥ 15  25
  4.2防火涂料的防火性能分级
  表2饰面型防火涂料防火性能:依据最新国际:12441-2005
  4.2.1、耐火燃时间/min:≥15
  4.2.2、火焰传播比值:≤ 25(GB51002-85)
  4.2.3、质量损失/g: ≤5.0
  4.2.4、炭化体积/cm3≤25
  4.2.5、饰面型防火涂料电缆阻燃性实验/m:延燃长度<0.5
  4.3防火涂料除表1 和表2 规定的检验项目外,还应根据防火涂料的特性和预定用途,增加检验项目,并按相应的国家标准和其它认可的试验方法作必要的补充试验。
  阻燃机理
  饰面型防火涂料也分为膨胀型与非膨胀型,非膨胀型防火涂料一般分为难燃性防火涂料和不燃性防火涂料。难燃性防火涂料即自身难燃,包括乳液性难燃涂料及含阻燃剂的防火涂料。不燃性防火涂料为无机质涂料。
  膨胀型防火涂料成膜后,常温下与普通漆膜无异。但在火焰或高温下,涂层剧烈发泡炭化,形成一个比原涂膜厚几十倍甚至几百倍的难燃的泡沫碳化层。它可以隔绝外界火源对基材的直接加热,起到阻燃作用。涂层炭化膨胀时,涂层厚度增大几十倍甚至上百倍,而涂层的导热系数却在下降,最后通过膨胀炭层传递到基材的热量只有原涂层的几十分之一甚至几百分之一,使基材得以较好的保护。从宏观上看,炭质层的形成对防火作用有4个方面的贡献:①隔断火焰对底材的直接加热;②涂层的软化、熔融、膨胀等物理变化及聚合物、填料、助剂的分解、蒸发和炭化等化学作用将吸收大量的热量;③隔绝底材和空气的接触;④分解出的不燃性气体能冲淡空气中氧气的浓度。
  5试验方法
  5.1理化性能
  按GB 12441 的规定进行试验。
  5.2耐燃时间
  按GB/T 15442.2 的规定进行试验。
  5.3火焰传播比值
  按GB/T 15442.3 的规定进行试验。
  5.4阻火性
  按GB/T 15442.4 的规定进行试验。
  附加说明:
  本标准由中华人民共和国公安部提出。
  本标准由全国消防标准化技术委员会第七分委员会归口。
  本标准由公安部四川消防科学研究所起草。
  本标准系参照"美国消防法规"NFPA 703《防火浸渍木材和建筑用防火涂
  料标准》制订。
  施工工艺
  1、应在5℃以上,施工后24小时内避免雨淋。
  2、涂刷工艺采用刷涂、喷涂或滚涂,涂刷均匀即可。刷涂方向要一致,切勿交叉或反复涂刷。
  3、施工前必须对基层(被涂材料)进行清理,除去灰、油污浮漆待杂物。木材基层应达到自然干燥状态,含水率<10%。
  4、本涂料一般涂二层,必要时可涂三层,或盖光一遍,涂完第一遍后,自然干燥后便可进行下一层施工。每遍涂刷面不得有漏涂。每平米用量≥500g,达到一级防火标准。
  5、搅拌均匀后方可涂刷,以保证施工质量和产品性能。
  注意事项
  基层应平滑、结实、干燥和清洁,无尘土、油渍、水渍等污物。 涂覆施工前须将涂料搅拌均匀。涂料过稠时,可加少量水稀释;采用刷涂、喷涂和辊涂的涂覆方法均可。 至少分两遍进行涂覆,上一遍涂层表干后方可进行下一遍涂覆。 涂层要求完整、无漏涂、表面平整均匀、色泽一致,涂层厚度不得低于0.3mm,以免影响防火效果。
  涂刷施工前,可燃性基材的含水率不应超过12%。 施工环境应保持空气流通,但须避免尘土飞扬。
  参考用量 0.5kg/㎡。
  包装及贮存
  1、包装:10kg/桶,20kg/桶。
  2、贮存:贮存温度应保持在5℃~45℃之间,并保存在通风、干燥的库房内,防止阳光直射、雨淋,远离火源。保质期为6个月。
  发展趋势
  饰面型防火涂料方兴未艾,其理化性能、防火性能有了很大的改进和提高,品种和应用范围不断扩大。饰面型防火涂料也随着整个防火涂料工业正在向"5E"方向迈进,即提高涂膜质量、方便施工、节省资源、节省能源和适应环境。水溶型饰面防火涂料已占了越来越大的比例。与此同时,提高饰面型防火涂料的理化性能、防火性能、装饰效果及降低成本等方面也不断取得进展。
  开发复合高效低水溶性的脱水成炭折叠
  催化剂和发泡剂
  高效低水溶性的脱水成炭催化剂及发泡剂,一直是膨胀型饰面防火涂料研究和发展的关键。多聚磷酸胺的研制成功,曾大力促进了膨胀型饰面防火涂料的发展。磷酸三聚氰胺则把磷酸脱水催化和三聚氰胺发泡两者的作用结合起来,并且水溶性更低,效果更好。在发泡剂方面,已经不受胺类化合物的局限,一种本身具备发泡功能的无机发泡材料,已经用于饰面型防火涂料的制备。这种无机发泡材料细度可达400目,不会燃烧,遇高温迅速膨胀发泡,膨胀率可高达自身体积的200%~300%。
  阻燃-消烟剂与阻燃增效剂的发展
  饰面型防火涂料的消烟问题是制约其质量和品位的关键。对阻燃E消烟协同效果和阻燃增效剂的开发研究十分重视,并已取得了结果。使阻燃剂的用量大为节省,减少了对氧化锑的依赖,甚至完全取代了氧化锑,降低了价格,并提高了阻燃和消烟效果。例如硼酸锌和氧化锑在含卤素树脂中等量拼用,发烟量可以减少25%,且氧指数不变,价格降低。当用于卤化聚酯时,硼酸锌与水合氧化铝拼用,可以全部代替氧化锑,价格大大降低。此外,氧化锌/ 氧化镁掺合物、硼酸铵/氧化锑掺合物、钼酸钙/钼酸锌掺合物、氧化钼/氧化锌掺合物、钼化物/亚磷酸酯掺合物等,在许多含卤素聚合物中都取得很好的阻燃消烟效果。超细粒度的阻燃剂,由于分散好,显著提高了阻燃及消烟效果,节省用量,改善涂层性能等。这也是阻燃消烟剂发展的一个重要方面。例如用粒径0.25~0.5um的超细氧化锑代替粒径1~1.8um的氧化锑,不但可减少氧化锑用量20%~30%,而且大大改善了分散性,提高了涂层的物理机械性能。
  透明饰面型防火涂料也称为防火清漆,是趋于成熟的一类饰面型防火涂料,产品主要用于高级木质装饰材料的防火保护。透明防火涂料一般由人工合成的有机高分子树脂为主体,经特殊的基团改性,树脂本身即可带有一定量阻燃基团和能发泡的基团,再适当加入少量的发泡剂、阻燃剂、碳源等组成防火体系。为了保证涂层的防火及其它使用性能,一般需要采用透明的罩面涂层。透明防火涂料作为高级木质装饰材料的外饰层,正常的情况下具有良好的装饰效果,受火时可膨胀并形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状的碳质泡沫层,对可燃基材具有良好的保护作用。但是,通过鉴定的透明饰面型防火涂料仅有一二个品种,因此应加快透明饰面型防火涂料的研究,使之与需求相适应。
  纳米阻燃材料加入饰面型防火涂料体系中将会得到意想不到的效果。添加纳米阻燃材料的饰面型防火涂料的耐水性、耐沾污性和装饰性等。


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