我國防火涂料的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢
隨著城市人口的密集化、住宅建筑的高層化和新型建筑材料的廣泛使用，引起火災(zāi)的可能性不斷增加，火災(zāi)事故對人民生命財產(chǎn)的危害已成為城市災(zāi)害的主要威脅之一。近年來全國各地頻頻發(fā)生的火災(zāi)事故，造成大量人員傷亡和財產(chǎn)損失，令人觸目驚心。因此，研制難燃、不燃和防火的建筑材料已迫在眉睫。
建筑物的起火原因十分復(fù)雜。一般來說，杜絕火災(zāi)的發(fā)生十分困難。但火災(zāi)發(fā)生后，阻止火勢的迅速蔓延，使人們有足夠的時間離開火場和組織搶救，縮小災(zāi)害范圍，避免人員財產(chǎn)的重大損失意義重大。防火涂料正是起到這樣一種防護(hù)性作用的材料。
防火涂料根據(jù)其使用對象主要可分為飾面型和鋼結(jié)構(gòu)防火涂料兩大類。按其遇火后涂層的變化狀態(tài)又可分為膨脹型和非膨脹型兩大類。目前我國飾面型防火涂料主要為膨脹型，而鋼結(jié)構(gòu)防火涂料則膨脹型和非膨脹型均有生產(chǎn)。
飾面型防火涂料是一種集裝飾和防火為一體的新型涂料品種。當(dāng)它涂覆于可燃基材表面上時，平時可起到一定的裝飾作用，一旦火災(zāi)發(fā)生，則能夠阻止火勢蔓延，達(dá)到保護(hù)基材、使人們有足夠的時間離開火場和組織搶救的目的。
防火涂料的防火機理
燃燒是一種發(fā)光發(fā)熱的化學(xué)現(xiàn)象。它必須具備3個條件才可發(fā)生，即可燃物質(zhì)、助燃劑(如空氣、氧氣、氧化劑等)和火源(如火煙或高溫)。這3個條件同時存在并且互相接觸才能燃燒。由此可見，要使燃燒不能進(jìn)行，必須將燃燒三要素中的其中任何一個因素隔絕開來。例如用難燃或不燃的涂料將可燃物表面封閉起來，避免基材與空氣的接觸，就可使可燃表面變成難燃或不燃的表面。要實現(xiàn)涂層自身的難燃或不燃，可以把具有難燃性作用的元素連接到有機高聚物分子中去，實現(xiàn)成膜物質(zhì)的難燃化；或者將難燃劑添加到涂料中去，增加涂層的難燃性；也可以采用不燃性的無機粘合劑作為涂層的成膜物質(zhì)來實現(xiàn)涂層的不燃性。
由于物質(zhì)燃燒時會釋放出大量的熱量，可引起周圍可燃性物質(zhì)發(fā)生熱分解和燃燒，從而使燃燒不斷蔓延擴大。
熱量的傳播是燃燒蔓延的主要途徑。所以，要阻止燃燒的蔓延擴大，必須隔被保護(hù)物體的任何形式的熱傳導(dǎo)。如形成膨脹隔熱層，利用高導(dǎo)熱和高反射性能的涂層排出熱能，利用吸熱的化學(xué)反應(yīng)抵消外部熱源等。
防火涂料就是以上述原理為依據(jù)，根據(jù)涂層的具體使用要求，兩者結(jié)合考慮，從而實現(xiàn)防火阻燃的目的。非膨脹型防火涂料和膨脹型防火涂料的防火原理可簡述如下。
非膨脹型防火涂料
非膨脹型防火涂料主要通過3條途徑發(fā)揮防火作用。其一是涂層自身的難燃性或不燃性；其二是在火焰或高溫作用下分解釋放出不可燃性氣體(如水蒸氣、氨氣、*、二氧化碳等)，沖淡氧氣和可燃性氣體；其三是在火焰或高溫條件下形成不可燃性的無機“釉膜層”。該釉膜層結(jié)構(gòu)致密，能有效的隔絕氧氣，并在一定時間內(nèi)有一定的隔熱作用。
非膨脹性防火涂料按照成膜物質(zhì)的不同，可分為有機和無機2種類型。
膨脹型防火涂料
膨脹型防火涂料成膜后，常溫下與普通漆膜無異。但在火焰或高溫作用下，涂層劇烈發(fā)泡炭化，形成一個比原涂膜厚幾十倍甚至幾百倍的難燃的泡沫炭化層。它可以隔絕外界火源對底材的直接加熱，從而起到阻燃的作用。
防火涂層發(fā)泡后，涂層增厚幾十倍，而導(dǎo)熱系數(shù)卻大幅減小。因此，通過泡沫炭化層傳遞給底材的熱量只有未膨脹涂層的幾十分之一，甚至幾百分之一，從而能有效的阻止外部熱源的作用。另一方面，在火焰或高溫下，涂層發(fā)生的軟化、熔融、蒸發(fā)、膨脹等物理變化及聚合物、填料等組分發(fā)生的分解、降解、化合等化學(xué)變化也能吸收大量的熱能，抵消一部分外界作用于物體的熱，從而對被保護(hù)底材的受熱升溫過程起延滯作用。
另外，涂層在高溫下分解出的不燃性氣體能稀釋有機物熱分解產(chǎn)生的可燃性氣體及氧氣的濃度，抑制燃燒的進(jìn)行。所以膨脹型防火涂料是一種比較有效的延燃涂料。它遇小火不燃，離火自熄。在較大火勢下能阻止火焰的蔓延，減緩火苗的傳播速度。
