简 介：
超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度不超过3 mm的钢结构防火涂料，属于膨胀型防火涂料，可采用喷涂、刷涂或滚涂施工，一般使用在要求耐火极限2小时以内的建筑钢结构上，如可对一类建筑物中的梁楼板与屋顶承重构件，二类建筑中的柱、梁、楼板、各种轻钢梁、网架等进行有效防火保护。
超薄膨胀型钢结构防火涂料，与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比，品种粒度更细、涂料层更薄，施工方便、经济，装饰性更好，在满足钢结构防火要求的同时，也能满足人们高装饰性要求；可广泛使用于工业厂房、体育场馆、候机楼、高层建筑等装饰要求很高的钢结构的防火保护，也适用于船舶、地下工程、电厂、机房等要求很高的设施内的木材、纤维板、塑料、电缆等易燃基材的防火保护，是目前消防部门大力推广的品种。
组 成：
超薄型钢结构防火涂料主要由基料、膨胀阻燃体系、颜填料、溶剂和助剂组成?其中膨胀阻燃体主要由脱水催化剂、成炭剂、发泡剂组成。
① 基料。
基料树脂是涂料中的主要成膜物质，基料的性质对形成涂层的物理化学性质起到决定性的作用。因此，要求基料能与整个涂料体系协同，且对钢材有防腐蚀性能。烯酸树脂是常用的基料之一，它能使涂层具有良好的耐候性及防火强度。
② 催化剂。
催化剂的主要作用是促进和改变涂层的热分解进程，如促进涂层内含羟基的有机物脱水炭化形成不易燃的三维空间结构的炭质层，减少热分解可燃性产物的量等。常用的有聚磷酸铵、多聚磷酸铵、磷酸氢铵等，其中高聚合聚磷酸铵能使涂层具有良好的耐水性。
③ 成炭剂。
成炭剂是形成三维空间结构的泡沫炭化层的物质基础，其有效性取决于其碳含量和羟基的数目以及成炭剂的分解温度。因此，它们是一些含高碳的多羟基化合物，如淀粉、季戊四醇、双季戊四醇、含羟基的树脂等。
④ 发泡剂。
膨胀型防火涂料只有借助发泡剂，才能在高温下能放出不燃性的气体使成膜物膨胀起来并形成蜂窝状泡沫结构。常用的发泡剂有三聚氰胺、双氰胺、聚磷酸铵、氯化石蜡、磷酸铵盐、氨基树脂等。
⑤ 颜填料。
对膨胀型防火涂料来说，适当的颜填料可使泡沫层更致密，强度更好，从而提高其防火性能。常用的着色颜料有钛白粉、氧化锌、铁黄、铁红等。
⑥ 溶剂和助剂。
考虑到施工及生产的安全性，应尽量选择污染、毒性低并具有一定挥发速度的混合溶剂。防火涂料的助剂种类较多，如为了提高膨胀炭质层的强度和耐火极限，往往要加入增强剂。
特 性：
分 类：
Ø 溶剂型超薄型钢结构防火涂料
超薄型钢结构防火涂料中的多数产品属于溶剂型，具有优越的黏结强度、耐候耐水性、流平性、装饰性等特点。目前我国主要的溶剂型超薄钢结构防火涂料为LF溶剂型钢结构膨胀防火涂料，该涂料以合成树脂为基料，采用有机溶剂，单组份包装，外观为白色，可调配用户所需的颜色，涂层很薄，表面平整光滑，有较好的美观装饰性，遇火膨胀隔热性好，位面积用量少，可方便地刷涂施工，不受冬季严寒气候条件限制，理化性能类似于一般油漆，2 mm左右的涂膜耐火时间可达1.5 h。LF溶剂型钢结构防火涂料可选用聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂及其拼合树脂作为成膜物，选用聚磷酸铵等含磷、氮、碳的化合物为膨胀阻燃材料，加颜料、填料、化学助剂和溶剂研磨分散而成。溶剂型体系虽然耐火性能优越，但在生产、施工中污染环境，有害人体健康，所以研发安全无毒、无空气污染的环保超薄型钢结构防火涂料成为防火涂料的发展方向之一。
Ø 水性超薄型钢结构防火涂料
随着人们环保意识的增强，对防火涂料的污染和毒性也越来越重视，研制开发高固体分、水基、无溶剂防火涂料，即无毒低污染的高性能防火涂料成为科研人员的工作重点。水性型体系的研制，一方面在生产和配制过程中，使用水作溶剂和分散介质，减少挥发性有机化合物(VOC)的含量，另一方面对产品的主要物质成膜物做出选择，选择耐火性能好、理化性能高、符合环保要求的树脂。
吕九琢等对水性超薄型钢结构防火涂料进行了研究，开发研制了IFRC-999水性超薄型钢结构防火涂料。该涂料选择的基料为双氰胺脲醛树脂，其成膜综合性能好，耐紫外线辐射性、耐水解性、耐腐蚀性、防锈性、耐溶剂性、耐热性均较好，属自膨胀型基料；选择磷酸的有机铵盐为脱水催化剂，多元醇和氨基树脂为碳化剂，双氰胺、尿素、多聚磷酸铵及氯化石蜡等为发泡剂，构成膨胀阻燃体系；选择含卤的有机阻燃剂增强涂层的阻燃能力，颜填料为锐钛型钛白粉；可加入少量玻璃纤维、石棉纤维、酚醛纤维作为涂层的增强剂。针对水性防火涂料的特点，在涂料组分中加入增稠剂（羟甲基纤维素溶液等）、乳化剂（平平加等）、增韧剂（磷酸三甲酯、卤代烷基磷酸酯等）、颜料分散剂（六偏磷酸钠）等。
IFR-999型钢结构防火涂料防火性能优良，涂层表面平整有光泽，有很好的饰面效果，同普通饰面涂料的装饰效果相同，且属水性涂料，毒性和气味小，对环境友好。其优化配方耐火时间可达到4 h以上，涂层厚度只有0.5-2.0 mm。该涂料除用作钢结构防火外，还可用作木材、纤维板、油浸麻包电缆、橡胶电缆、水泥墙面及其他建筑材料的防火保护。
防火机理：
防火机理主要是涂料受火时膨胀发泡，形成致密的防火隔热层，该防火层延缓了钢材的温升，提高了钢构件的耐火极限。
① 防火涂料本身具有难燃或不燃性，可隔绝被保护的可燃性基材，使其不直接与空气、火焰接触，延缓基材着火燃烧；
② 防火涂料遇火受热分解放出不燃性的惰性气体，冲淡被保护基材受热分解放出的易燃气体和空气中的氧气，抑制燃烧；
③ 含氮、磷的防火涂料受热分解放出一些活性自由基团，与有机自由基结合，能中断燃烧发生的链式反应，抑制燃烧；
④ 膨胀防火涂料遇火膨胀发泡，优质钢结构防火涂料涂装形成较厚的蜂窝状炭质泡沫隔热层，封闭被保护基材，能有效阻止热量和氧气向钢材传递。
新型可膨胀石墨超薄型钢结构防火涂料：
P-C-N或P-C-N-Cl膨胀阻燃体系在受热膨胀时发生剧烈的脱水反应，并释放出反应热，放热反应不利于炭层的阻化作用。此外，由于膨胀阻燃层没有纤维类的组织提高强度，炭层长时间受热时，会产生大量的裂纹和大面积的脱落，因而大大的降低了炭层的耐火时间。而膨胀石墨受热到一定程度开始膨胀，是因为“鳞片”状炭体受热增大数百倍变成“蠕虫”状炭体，从而形成一个很厚的多孔炭层，此过程本身不发生化学反应，属于放热的物理过程。因此，膨胀石墨的加入可提高涂料的耐火性能。若化学膨胀体系与可膨胀石墨的物理膨胀体系配合使用，那么可膨胀石墨物理膨胀生成的大量“蠕虫”状炭体与化学膨胀产生的膨胀层发生交联，可膨胀石墨粘附在基材表面和炭层内部起到一种交联纤维的作用，从而形成致密的炭层，大大提高了膨胀炭层的强度，可膨胀石墨的膨胀特性不随时间变化而变化，这一点会大大提高防火涂料的有用成分的耐侯性。此外，可膨胀石墨本身无毒，受热时不会产生有毒和腐蚀性气体。
基于上述分析，将P-C-N或P-C-N-Cl化学膨胀体系和可膨胀石墨配合使用，可制得新型防火性能优异的可膨胀石墨钢结构防火涂料。周正懋、李响以改性丙烯酸树脂为基料，聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺为化学膨胀体系，可膨胀石墨为物理膨胀体系，钛白粉为颜填料，加入适量的有机溶剂制成超薄型钢结构防火涂料。可膨胀石墨的加入对涂料的耐火时间有一定的延长，对形成更厚的炭层厚度有相当的帮助。
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