新型防火涂料应用性能研究

摘要： 随着人们对消防安全问题的逐步重视，防火材料的研发与应用自然成为消防安全的关键。本文提出了防火材料的重要性。防火涂料以其防火性能优良、价格低廉、涂刷方便等优点，已经日益成为了建筑行业防火的重要组成部分。本论文针对以上问题制备了一种新型防火涂料，采用环氧树脂和水泥为成膜物质

关键词：防火涂料 防火性能

中图分类号：S762.3+3

论文针对目前防火涂料与基体粘结性差以及受火时容易产生大量有毒有害烟气的缺点，从提高防火涂料的粘结性和环境友好性出发，选用环氧树脂为成膜物质之一，物理膨胀型可膨胀石墨为阻燃剂，制备了一系列不同膨胀石墨添加量的防火涂料。采用隧道法对其防火性能进行了测试。实验结果表明，膨胀石墨添加量为20%和30%时，火焰传播比值分别为24.4cm和20.2cm，均达到了一级防火要求，防火性能良好。混凝土结构具有很好的防火保护作用。

实验中采用隧道法对所制备的防火涂料进行防火性能测试，根据GB/T15442.3规定，试板上的涂料涂刷量为500g/ m2。

每块试板的面积：S=0.6m×0.09m=0.054m2

根据GB/T15442.3规定，试板上的涂料涂刷量为500g/ m2，则每块测试板所需的涂料理论值为：M=500×0.054 =27g

在实际涂刷过程中，考虑到存在一定涂料的损耗，因此实际为每块试板所制备的涂料量为28 g。

根据隧道法的测试要求，试验基板为一级五层胶合板，厚度为5±0.2mm。试板长为600mm、90mm。试板表面应平整光滑、无节疤和明显缺陷。

试验方法

1、用石棉标准板对隧道炉加以校准。

2、开启燃气阀，点燃燃料气，调整燃气供给量。

3、将按要求处理好的试验木板涂覆防火涂料的一面向下，置于试板支架内，再将热电偶从试板支架的钻孔位置插至试件背火面，其热接点正好位于燃烧器上方位置，并盖上绝热盖板。

4、打开事前调整好的喷灯供气阀，点燃本生灯的同时启动记录仪，观察喷灯火焰沿试板上侧面扩展的情况，每隔15s记录火焰前沿达到距离长度值，直至4min，关闭燃气针形阀，依次取下盖板，热电偶和试件。

5、取相邻3个最大火焰传播的平均值为试板的火焰传播值。

6、采用隧道法依次对六个不同实验配方的试板进行燃烧测试。

结果分析与讨论

实验采用隧道法测定防火涂料的阻火性能。实验开始后，每隔15s记录一次火焰在试板上的传播值，直至4min结束。

防火涂料等级计算

（1）隧道炉的校正常数的计算：

由隧道炉的校正常数计算公式：K=100/（Lr-La）=100/（100-0）=1

（2）火焰传播比值的计算：

由试板的火焰传播比值由式计算公式： FSR=K（Ls- La）

① 成膜物质含量为30%、膨胀石墨含量为10%、水泥含量为60%的实验配方：Ls=29.5cm 则FSR=K（Ls- La）=1*（29.5-0）=29.5cm

② 成膜物质含量为30%、膨胀石墨含量为20%、水泥含量为50%的实验配方：Ls=24.4cm 则FSR=K（Ls- La）=1*（24.4-0）=24.4cm

③ 成膜物质含量为30%、膨胀石墨含量为30%、水泥含量为40%的实验配方：Ls=20.2cm 则FSR=K（Ls- La）=1*（20.2-0）=20.2cm

④ 成膜物质含量为40%、膨胀石墨含量为10%、水泥含量为50%的实验配方：Ls=27.7cm 则FSR=K（Ls- La）=1*（27.7-0）=27.7cm

⑤ 成膜物质含量为40%、膨胀石墨含量为20%、水泥含量为40%的实验配方：Ls=25.7cm 则FSR=K（Ls- La）=1*（25.7-0）=25.7cm

⑥ 成膜物质含量为50%、膨胀石墨含量为10%、水泥含量为40%的实验配方：Ls=35.3cm 则FSR=K（Ls- La）=1*（35.3-0）=35.3cm

各配方涂料防火等级判定

级别 火焰传播比值（cm）

1

2

从火焰传播比值角度分析：

① 成膜物质含量为30%、膨胀石墨含量为10%、水泥含量为60%的实验配方：由于25

② 成膜物质含量为30%、膨胀石墨含量为20%、水泥含量为50%的实验配方：由于24.4

③ 成膜物质含量为30%、膨胀石墨含量为30%、水泥含量为40%的实验配方：由于20.2

④成膜物质含量为40%、膨胀石墨含量为10%、水泥含量为50%的实验配方：由于25

⑤成膜物质含量为40%、膨胀石墨含量为20%、水泥含量为40%的实验配方： 由于25

⑥成膜物质含量为50%、膨胀石墨含量为10%、水泥含量为40%的实验配方： 由于25

3、 小结

从火焰传播比值角度分析，以上进行测试的六个配方中，成膜物质30%、膨胀石墨20%、水泥50%的涂料配方以及成膜物质30%、膨胀石墨30%、水泥40%的涂料配方达到了一级防火涂料的要求，由此可以看出，在具备施工可行性的前提下，膨胀石墨的添加量越多，涂料的防火效果越好。

由隧道法对防火涂料的耐火性能测试结果可知，从火焰传播比值角度分析，以下两个试验配方的防火涂料达到了一级要求：

成膜物质：30%，膨胀石墨：20%，水泥：50%

成膜物质：30%。膨胀石墨：30%，水泥：40%

参考文献：

[1] 建筑防火材料与设备大全[m]. 地震出版社， 1990 [2] 李丹， 王旭. 浅析建筑防火材料的应用[j]. 辽宁建材， 2010， （3）： 52-53 [3] 王学谦.建筑防火设汁手册.中国建筑工业出版社，2008 [4] 邹凯旋. 新型环保防火材料的研究[j]. 现代农业科技， 2007， （8）： 139-140