在五花八門的裝飾材料中，涂料的應用非常廣泛，可我們通常使用的涂料都是易燃的，這就必然存在火災隱患，給我們的工作生活埋下了一顆“定時炸彈”。不過，最近國內(nèi)外出現(xiàn)了一些新型防火涂料，特別是在一些易燃建筑中應用較多，我們的生活也因此步入了防火涂料時代。

認識防火涂料

一提到防火涂料，很多人首先想到的就是防火漆。其實，防火漆只是防火涂料的一種，防火涂料所涵蓋的范圍要遠遠大于防火漆。它是防火建筑材料中的重要組成部分，用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災的迅速蔓延或能隔離火源；用以提高被涂材料耐火極限，延長基材著火時間或增加絕熱性能，以推遲結(jié)構(gòu)破壞時間的一種特殊涂料。

防火涂料涂覆在基材表面，不但具有阻燃作用，防止火災發(fā)生，還具有防銹、防水、防腐、耐磨、耐熱性能。涂層的堅韌性、著色性、黏附性、易干性和光澤度也較好。

所以說，防火涂料具有更加廣泛和實際的用途。

防火涂料怎樣防火

我們知道，燃燒是一種快速的伴隨發(fā)光、發(fā)熱、有火焰產(chǎn)生的劇烈氧化反應。

燃燒的產(chǎn)生和進行必須同時具備3個條件，即可燃物質(zhì)、助燃劑(如空氣、氧氣或氧化劑)和火源(如高溫或火焰)，三者缺一不可。

為了阻止燃燒的進行，燃燒三要素中的所有要素都必須被切斷，例如降低溫度、隔絕空氣或可燃物。

防火涂料就是針對這幾點而設(shè)計的，其阻燃和防火機理大致可歸納為以下5點：

防火涂料本身具有難燃性或不燃性，使被保護基材不直接與空氣接觸，延遲物體著火和減少燃燒的速度。

除本身具有難燃性或不燃性外，防火涂料還具有較低的導熱系數(shù)，可以延遲火焰溫度向被保護基材的傳遞。

防火涂料受熱后會分解出不燃惰性氣體，稀釋被保護物體受熱分解后產(chǎn)生的可燃性氣體，進而達到使之不易燃燒或燃燒速度減慢的效果。

含氮的防火涂料受熱分解出一氧化氮(NO)、氨氣(NH₃)等基團，與有機游離基化合，中斷連鎖反應，降低溫度。

膨脹型防火涂料受熱后會膨脹發(fā)泡，形成碳質(zhì)泡沫隔熱層，封閉被保護物體，延遲熱量與基材的傳遞，阻止物體著火燃燒或減緩物體因溫度升高而出現(xiàn)的強度下降。

防火涂料的種類

防火涂料是由基料(即成膜物質(zhì))、顏料、普通涂料助劑、防火助劑和分散介質(zhì)等涂料組分組成的。除防火助劑外，其他涂料組分在涂料中的作用和在普通涂料中的作用是一樣，但是在性能和用量上有特殊的要求。

防火涂料的種類很多，按組成成分可分為膨脹型防火涂料和非膨脹型防火涂料；按分散介質(zhì)的種類可分為溶劑型防火涂料和水性防火涂料；按成膜物質(zhì)的種類可分為有機防火涂料和無機防火涂料；按裝飾效果可分為透明防火涂料和非透明防火涂料；按被保護的基材可分為鋼結(jié)構(gòu)防火涂料和飾面型防火涂料等。

通常情況下，我們根據(jù)用途和使用對象的不同將其分為：飾面型防火涂料、電纜防火涂料、預應力混凝土樓板防火涂料等。

飾面型防火涂料

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，當它涂覆于可燃基材上時，平時可起到一定的裝飾作用；一旦火災發(fā)生時，則具有阻止火勢蔓延，保護可燃基材的目的。

這種涂料的發(fā)展經(jīng)過了兩個階段。初期出現(xiàn)的是以硅酸鹽水玻璃為黏結(jié)劑的無機防火涂料，此類防火涂料自身不燃燒，遇火時能形成空芯泡層，對可燃基材有一定的保護作用，缺點是隔熱性能和耐候性能較差，易產(chǎn)生泛白、龜裂和脫落的情形。

20世紀40年代末期，人們開始著手研制有機膨脹型防火涂料。此涂料的主要特點是防火性和理化性均優(yōu)于無機防火涂料，涂層遇火時能形成具有良好隔熱性能的致密海綿狀膨脹泡沫層，可以更有效地保護可燃性基材。與無機防火涂料相比，有機膨脹防火涂料是更有發(fā)展前途的防火涂料類型。

電纜防火涂料

我國電纜防火涂料產(chǎn)品的研制始于20世紀70年代末和80年代初，它是在飾面型防火涂料基礎(chǔ)上結(jié)合自身要求發(fā)展起來的，其理化性能及耐候性能較好，涂層較薄，遇火能生成均勻致密的海綿狀泡沫隔熱層，有顯著的隔熱防火效果，從而達到保護電纜、阻止火焰蔓延、防止火災發(fā)生和發(fā)展的目的。

預應力混凝土樓板防火涂料

目前，采用混凝土結(jié)構(gòu)的建筑十分普遍，其中，預應力鋼筋混凝土比普通鋼筋混凝土的抗裂性、剛度、抗剪性和穩(wěn)定性更好，質(zhì)量更輕，并能節(jié)省混凝土和鋼材。但是，應用較多的預應力鋼筋混凝土空心樓板的耐火性能很差，在建筑火災中，這類樓板均在半個小時左右即斷裂垮塌。

由于預應力混凝土空心板廣泛用于現(xiàn)代建筑物中作為承重樓板，但其不佳的耐火性，成為貫徹建筑設(shè)計防火規(guī)范的一個難題。

為了提高預應力樓板的耐火極限，人們首先采取了增加鋼筋混凝土保護層厚度的辦法，但效果不很明顯，反而增加了樓板的質(zhì)量并占用了有效空間。

我國從20世紀80年代中期起逐步研究和生產(chǎn)預應力混凝土樓板防火涂料。將這種涂料噴涂在預應力樓板配筋一面，遭遇火災時，涂層有效地阻隔火焰和熱量，降低熱量向混凝土及其內(nèi)部預應力鋼筋的傳遞速度，以推遲其升溫的時間，從而提高預應力樓板的耐火極限，達到防火保護的目的。

防火涂料環(huán)保嗎

在環(huán)保法規(guī)日趨完善、人們對環(huán)境污染及自身健康日益重視的今天，我們不僅關(guān)心涂料的防火性能，更關(guān)心涂料的環(huán)保性和安全性。比如，一些揮發(fā)性有機化合物含量很高的溶劑型涂料的使用受到越來越嚴格的限制。這將是今后防火涂料的主要發(fā)展方向。

早在20世紀70年代，國際室內(nèi)空氣科學學會就提出了VOC(揮發(fā)性有機化合物)概念，科學家已經(jīng)意識到VOC對環(huán)境的污染。日本在1997年即制定了防止大氣污染的修正法和化學物質(zhì)排放管理的促進法(Pollutant Release and Transfer Register，PRTR法)。我國在1994年頒布了《環(huán)境標志產(chǎn)品技術(shù)要求》，明確提出環(huán)保型涂料在“產(chǎn)品配制或生產(chǎn)過程中不得使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物”；1996年出臺了《大氣污染物綜合排放標準》；2000年出臺了《中華人民共和國大氣污染防治法》：2001年又推出了強制性國家標準《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》，明確要求室內(nèi)用涂料的VOC不得大于200克／升，游離甲醛的濃度不得大于0.1克／升。所有這一切，都對涂料行業(yè)提出了全新的要求，那就是必須加快開發(fā)不用或少用有機溶劑的涂料，也就是開發(fā)所謂“環(huán)境友好型涂料”。

現(xiàn)如今，環(huán)境友好型涂料主要有：水性涂料、粉末涂料、光固化涂料等。

但由于粉末涂料和光固化涂料有其特殊性，僅水性防火涂料和無溶劑防火涂料具有現(xiàn)實的發(fā)展前景。

在所有水性防火涂料品種中，無機黏合劑型防火涂料是對環(huán)境最友好的品種。盡管如此，它也有自身的局限，由其制得的防火涂料多為非膨脹型，且涂層的理化性能存在一些難以克服的不足。

除了環(huán)保型防火涂料，伴隨著工業(yè)防火涂料向大型化和建筑向集群化、高層化發(fā)展，開發(fā)多效、高效、低水溶性的脫水成炭催化劑和發(fā)泡劑高效水溶性防火涂料；促進阻燃—消煙劑與阻燃增效劑的發(fā)展；研制新的防火涂料品種，如由α、β-不飽和酸酯、氨基甲酸酯的化合物、丙烯酸2-乙酯、安息鄉(xiāng)異丙醚和鹵素、磷、硼等化合物組成的紫外光固化的防火涂料將是我們面臨的新課題。

[責任編輯 趙 菲]