防火涂料基础知识

1、防火涂料基础知识简介防火涂料基础知识简介 火灾的危害及防火涂料和阻燃液的作用火灾的危害及防火涂料和阻燃液的作用 防火涂料应具备的基本条件防火涂料应具备的基本条件 （1）防火隔热性能）防火隔热性能 （2）对被保护基材无腐蚀性或破坏性）对被保护基材无腐蚀性或破坏性 （3）适当的黏度和流动性）适当的黏度和流动性 （4）良好的使用性能）良好的使用性能 防火涂料的分类防火涂料的分类 按基料分类按基料分类 （1）有机型防火涂料）有机型防火涂料 （2）无机型防火涂料）无机型防火涂料 （3）有机、无机复合型防火涂料）有机、无机复合型防火涂料 按分散体来分类按分散体来分类 （1）溶剂型防火涂料）溶剂型防火涂料

2、（2）水溶型防火涂料）水溶型防火涂料 按防火形式来分类按防火形式来分类 （1）非膨胀型防火涂料）非膨胀型防火涂料 （2）膨胀型防火涂料）膨胀型防火涂料 按使用范围来分类按使用范围来分类 饰面型防火涂料饰面型防火涂料 钢结构防火涂料钢结构防火涂料 电缆防火涂料电缆防火涂料 预应力混凝土楼板防火涂料预应力混凝土楼板防火涂料 隧道防火涂料隧道防火涂料 透明防火涂料透明防火涂料 防火涂料的防火机理防火涂料的防火机理 防火涂料本身具有难燃性或不燃性，使被保护基材防火涂料本身具有难燃性或不燃性，使被保护基材 不直接与空气接触，延迟物体着火和减少燃烧速度不直接与空气接触，延迟物体着火和减少燃烧速度 除此之外

3、，还具有较低的热导率，可以延迟火烧温除此之外，还具有较低的热导率，可以延迟火烧温 度向被保护基材传递度向被保护基材传递 防火涂料受热分解出不燃性气体，冲淡被保护物体防火涂料受热分解出不燃性气体，冲淡被保护物体 受热分解出的可燃性气体受热分解出的可燃性气体 含氮的防火涂料受热分解出含氮的防火涂料受热分解出NO，NH3等基团，与有等基团，与有 机游离基化和，终端链反应，降低温度机游离基化和，终端链反应，降低温度 膨胀型防火涂料受热膨胀，形成碳质泡沫隔热层封膨胀型防火涂料受热膨胀，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，阻止物闭被保护的物体，延迟热量与基材的传递，阻止物 体着火燃

4、烧或因温度升高而造成的强度下降体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降 防火涂料的防火隔热原理防火涂料的防火隔热原理 膨胀型防火涂料的防火效果由以下膨胀型防火涂料的防火效果由以下4点控制点控制 （1）绝热效果：利用焦炭化层阻绝热传导）绝热效果：利用焦炭化层阻绝热传导 （2）膨胀吸热：涂膜软化膨胀及碳源分解吸）膨胀吸热：涂膜软化膨胀及碳源分解吸 热热 （3）阻绝氧气：焦炭化层形成覆盖作用）阻绝氧气：焦炭化层形成覆盖作用 （4）稀释空气中氧气的浓度：不燃气体释出）稀释空气中氧气的浓度：不燃气体释出 磷酸和季戊四醇反应过程磷酸和季戊四醇反应过程 C5H5(OH)4+H3PO4 C5H5(OH)4.H3

5、PO4 C5H5(OH)4.H3PO4 H2O+H3PO4+C 防火涂料的防火隔热原理防火涂料的防火隔热原理 燃烧具备的三个基本条件：燃烧具备的三个基本条件： 1、可燃性物质、可燃性物质 2、充分的氧气、充分的氧气 3、一定的温度、一定的温度 防火隔热原理分类防火隔热原理分类 加入无机填料加入无机填料 TiO2 加入可分解的阻燃剂加入可分解的阻燃剂:Al(OH)3 加入能释放活性气体化合物的阻燃剂，与形加入能释放活性气体化合物的阻燃剂，与形 成火焰的自由基产生作用：成火焰的自由基产生作用：SbX3 加入受热分解释放大量惰性气体的添加剂加入受热分解释放大量惰性气体的添加剂 加入受热释放重质蒸汽的

6、添加剂加入受热释放重质蒸汽的添加剂 加入膨胀防火体系的阻燃剂加入膨胀防火体系的阻燃剂 加入低熔点的不会燃烧的材料加入低熔点的不会燃烧的材料 防火涂料的施工防火涂料的施工 钢材的表面处理钢材的表面处理 1、除油、除油 2、除锈、除锈 水泥的表面处理水泥的表面处理 水泥表面为多孔性并含有水分和盐分的非金属材水泥表面为多孔性并含有水分和盐分的非金属材 料，而且充满了疏松的颗粒，其质量可达料，而且充满了疏松的颗粒，其质量可达500 1000mg/mm2,因此直接涂装防火涂料，往往会影响因此直接涂装防火涂料，往往会影响 附着力，涂层产生气泡、脱层、泛白、腐蚀等弊附着力，涂层产生气泡、脱层、泛白、腐蚀等弊

7、 病。病。 新水泥混凝土表面新水泥混凝土表面 不宜立即涂装，至少经过不宜立即涂装，至少经过23星期的干星期的干 燥。为缩短工期有燥。为缩短工期有3种方法。种方法。 旧混凝土表面旧混凝土表面 防火涂料施工方法的选择防火涂料施工方法的选择 刷涂法刷涂法 滚筒刷涂法滚筒刷涂法 刮涂法刮涂法 喷涂法喷涂法 1、施工前，将涂料调至适当的粘度、施工前，将涂料调至适当的粘度 2、供给喷枪的压力一般为、供给喷枪的压力一般为0.30.6MPa 3、喷嘴与物面距离一般为、喷嘴与物面距离一般为200300mm 4、喷出物料流的方向尽量垂直于物体表面、喷出物料流的方向尽量垂直于物体表面 5、为获得均匀的涂层，操作时每

8、一喷涂带的边缘应、为获得均匀的涂层，操作时每一喷涂带的边缘应 当重叠在前已经喷好的条带边缘上，喷枪运动速度当重叠在前已经喷好的条带边缘上，喷枪运动速度 应保持均匀一致。应保持均匀一致。 防火涂料的原料及助剂 基料（树脂、粘结剂）基料（树脂、粘结剂） 1、脲醛树脂、脲醛树脂 2、聚偏二氯乙烯乳液、聚偏二氯乙烯乳液 3、聚醋酸乙烯乳液（乳白胶）、聚醋酸乙烯乳液（乳白胶） 4、聚乙烯醇羧甲醛树脂、聚乙烯醇羧甲醛树脂 5、水溶型丙烯酸树脂、水溶型丙烯酸树脂 6、丙烯酸乳液、丙烯酸乳液 7、丙烯酸树脂、丙烯酸树脂 8、三聚氰胺树脂、三聚氰胺树脂 膨胀防火体系阻燃原料 尿素 三聚氰胺 双氰胺 氯化铵 碳酸

9、氢铵 磷酸二氢铵 APP 聚乙烯醇 季戊四醇、丙三醇、淀粉等 阻燃剂分类 Sb2O3 Al(OH)3、Mg(OH)2 水合硼酸锌 氯化石蜡 PVC、PVDC 增强填料 蛭石：隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声蛭石：隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声 云母：绝缘、耐热、不燃、防腐，主要性能云母：绝缘、耐热、不燃、防腐，主要性能 在于控制收缩率和裂缝，并保持可塑性，降在于控制收缩率和裂缝，并保持可塑性，降 低防火涂料干密度，提高防火涂料的耐火隔低防火涂料干密度，提高防火涂料的耐火隔 热性。热性。 白云石：标准：白云石：标准：320目过筛率为目过筛率为99%。 碳酸钙碳酸钙 滑石粉滑石粉 高岭土高岭土 硅灰石粉

10、、硅藻土、空心微珠、玻璃纤维硅灰石粉、硅藻土、空心微珠、玻璃纤维 珍珠岩珍珠岩 作为轻质增强填料，降低防火涂料的干作为轻质增强填料，降低防火涂料的干 密度和收缩性及成本，提高防火涂料密度和收缩性及成本，提高防火涂料 的韧性和弹性。的韧性和弹性。 溶剂（略）溶剂（略） 助剂（略）助剂（略） 颜料（略）颜料（略） 防火涂料生产工艺 树脂制备树脂制备 成膜物质成膜物质 防火添加剂防火添加剂 颜料、填料颜料、填料 助剂助剂 溶剂溶剂 高速搅拌高速搅拌 球磨或三辊研磨球磨或三辊研磨 砂磨或胶体磨砂磨或胶体磨 调黏度调黏度 包装包装 水水 防火添加剂防火添加剂 颜料、填料颜料、填料 助剂助剂 高速分散高速

11、分散 球磨或三辊研磨球磨或三辊研磨 混合混合 过滤包装过滤包装 乳液配置乳液配置 钢结构防火涂料钢结构防火涂料 钢结构火灾危害 钢结构的主要防火保护技术 1）表面喷覆一层混凝土砂浆 2）表面裹缠无机纤维布或无机纤维毡 3）安装自动喷水系统 4）防火板材 5）防火涂料 6）刚构件制成空心体，内部填充经处理的水 钢结构防火涂料的分类钢结构防火涂料的分类 厚涂型钢结构防火涂料（厚涂型钢结构防火涂料（850mm) 薄涂型刚结构防火涂料薄涂型刚结构防火涂料(37mm) 超薄型钢结构防火涂料超薄型钢结构防火涂料(小于小于3mm) 室外钢结构防火涂料室外钢结构防火涂料 隧道防火涂料隧道防火涂料 隧道火灾的原

12、因隧道火灾的原因 隧道火灾的隐患隧道火灾的隐患 防火保护原理防火保护原理 隧道防火涂料原料的研究及应用隧道防火涂料原料的研究及应用 1、阻燃剂、阻燃剂 无机、有机阻燃剂无机、有机阻燃剂 2、基料、基料 3、增强剂、填充材料、增强剂、填充材料 隧道火灾来源隧道火灾来源 车辆火灾是隧道火灾的主要因素 货车上货物着火，交通事故 未燃烧完全的汽车尾气因得不到及时排出隧道而积聚受 热燃烧、爆炸 易燃、易爆气体泄漏得不到及时排出隧道而积聚受热燃 烧、爆炸 隧道内电路故障引发火灾等 烟雾大，温度高，排烟困难 隧道火灾特点隧道火灾特点 原因：烟雾很难排出，快速积聚；空气不流畅，没有 降温条件，温度快速升高；电

13、路烧坏，没有照明。 宝成铁路宝成铁路109隧道火灾隧道火灾 疏散困难 隧道火灾特点隧道火灾特点 隧道横断面小，道路狭窄，隧道横断面小，道路狭窄， 发生火灾时除了人员疏散发生火灾时除了人员疏散 困难以外，物资疏散也极困难以外，物资疏散也极 其困难。车辆要一辆接一其困难。车辆要一辆接一 辆疏散几乎是不可能的，辆疏散几乎是不可能的， 同时火灾在车辆之间的蔓同时火灾在车辆之间的蔓 延也比较快，且每辆车都延也比较快，且每辆车都 有油箱，如果汽油燃烧将有油箱，如果汽油燃烧将 加剧火势发展加剧火势发展 扑救困难 火灾类型多样化、施救方案难定 有毒、爆炸、高温、气浪等多危害，施救方案很 难矛盾兼顾。 隧道火灾

14、特点隧道火灾特点 缺少通道，救援难以到缺少通道，救援难以到 达；烟浓温高，达；烟浓温高， 救援没法接近；通讯不救援没法接近；通讯不 畅，救助盲目。畅，救助盲目。 火灾引发隧道垮塌 隧道火灾特点隧道火灾特点 英伦海峡隧道发生 火灾后，损害最严 重的地方，原有 450 mm厚的混凝土 只剩下了40 mm 高强混凝土(HSC)在450时，抗压强度损失达到 40% ，当温度达到600时，抗压强度损失约为75 %。 随着强度的逐步丧失，将会导致隧道等地下结构的 坍塌。 混凝土高温膨胀爆裂 发生化学反应，强度下降 钢筋与混凝土握裹力下降 钢筋受热后力学性能下降 修复耗资巨大、影响交通 火灾对隧道的危害火灾

15、对隧道的危害 隧道火灾案例隧道火灾案例 2008年年5月，广州大宝山隧道火灾事故月，广州大宝山隧道火灾事故 惠山隧道火灾事故惠山隧道火灾事故 湖北长阳段隧道火灾事故湖北长阳段隧道火灾事故 隧道火灾案例隧道火灾案例 隧道火灾案例隧道火灾案例 隧道火灾案例隧道火灾案例 提高隧道的耐火等级，划分防火分区 设置必要的通风排烟系统，事故照明，事故 广播和疏散指示标志 隧道火灾预防隧道火灾预防 对长大隧道应设置消防应急设施火灾自 动报警系统、自动灭火系统及监视控制系统， 显示隧道的运营状况 隧道火灾预防隧道火灾预防 加强消防通信系统，为确保隧道火灾的通信的畅通。 隧道通讯由有线通讯和无线通信两部分组成，事

16、故 发生时道路巡视人员或现场司乘人员能通过固定电 话和移动电话等方式将事故信息及时告知消防中心， 实现通信联络功能，以便及时准确处理事故 设置必要的人员紧急疏散出口，隧道的疏散以人员 为主,物质及车辆为辅，隧道一旦发生火灾事故，首 先应确保人员的疏散，物质或机动车辆在隧道火灾 情况下的疏散已经不现实。 隧道火灾预防隧道火灾预防 加强隧道的消防管理，尤其是进出隧道车辆 的管理。 设置科学、高效的自动灭火系统：脉冲灭火 系统、泡沫灭火系统、水灭火系统 隧道火灾预防隧道火灾预防 隧道火灾的结构保护隧道火灾的结构保护 1.防火与隔热的定义防火与隔热的定义 防火防火：阻止火焰蔓延燃烧；防火材料：本身不燃

17、、可以阻止火 焰蔓延燃烧的材料。防火材料通常是涂料 隔热：隔热：阻止热量传递；隔热材料也称绝热材料，能阻止热量传 递的材料。隔热材料的物质构成不同，其物理热性能也就不同； 隔热机理存有区别，其导热性能或导热系数也就各有差异。隔热 材料通常是腻子、板、块状物、毯等。 2.2.防火处理防火处理：在可燃、易燃材料/构筑物、器具等表面做防火 保护层，避免在有火源条件下着火。 隔热处理隔热处理：在需要保护的对象（建筑物、器具、设备等）表 面做隔热 层，阻止外界热量的快速传入。 隧道用防火隔热材料需关注的几个关键参数 工作温度： 导热系数、材料物理化学性能、结构形态的适应温度范围越宽越好。 有害气体释放量

18、 ： 在有效工作温度范围和超工作温度范围，都不应释放有毒、助燃、可 燃爆气体。 热阻效率： 热阻效率需高（即导热系数需低），确保结构免遭热破坏。 吸湿率：吸湿受潮后的隔热材料导热系数会大大提高，降低热阻效率；隧 道由于环境的特殊性很容易产生潮气，故要求隔热材料有很好的憎水性。 热流方向： 选择各向异性排列结构的材料，对热阻有更好的效果。 隧道火灾的保护类型隧道火灾的保护类型 隧道防火涂料的配方 硅酸盐 30 氢氧化铝 15 膨胀蛭石 19 三硅酸镁 10 各助剂 6 四硼酸钠 7 玻璃纤维 7 膨胀珍珠岩，等6 涂层厚度15mm，耐火极限大于2h 生产 按配方要求准确称出各组分的量，将颗 粒较粗的无机轻质材料用粉碎机粉碎， 经20目过筛。将助剂和其他原料一起 倒入混合缸内用搅拌机搅匀后，称量， 包装 施工方法 配方2 硅酸盐 30 磷酸盐 1