室外鋼結構采用環氧類防火涂料探討

摘 要：環氧類防火涂料屬于薄型膨脹防火涂料，在粘附性、占用空間、防火性能等方面優于目前國內普遍在室外鋼結構中選用的厚型防火涂料的性能。文章討論了環氧類防火涂料的特點，適用于更嚴要求的烴類火試驗的防火性能要求，提出大力開發并推廣用于室外鋼結構的環氧類防火涂料的建議。

關鍵詞：防火涂料；環氧膨脹型；烴類火

防火涂料又稱阻燃涂料具有普通涂料的裝飾性，并有防腐蝕、防銹、耐酸堿、鹽霧等性能。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，用以提高被涂材料的耐火極限[1]。鋼結構涂刷防火涂料一般是消防工程的基本要求，鋼結構在建筑工程中發揮著日益重要的作用，鋼結構具有質量輕、強度高、施工方便等優點。但是鋼結構的耐火性能很差，鋼材作為熱的良導體，在自身溫度超過540℃時，機械強度幾乎全部喪失。鋼結構表面涂刷防火涂料，操作簡單方便，防火效果顯著，同時具有一定的裝飾功能?；馂臅r可以使消防人員有較充分的時間進行滅火工作，達到保護人民生命財產安全的目的。

防火涂料按照使用厚度可分為超薄型、薄型、厚型[2]（見表1）。

目前國內在室外或潮濕環境下一般采用厚型防火涂料，這種防火涂料的選取往往不適用于烴類火的要求。所謂烴類火，是相對于標準火來說。在石化行業領域，存在標準火和烴類火的差異。目前我國的石化行業中，國家標準選用的仍是以木質纖維為燃燒介質的標準耐火試驗的時間-溫度曲線。標準火升溫慢，溫度較低，時間較長；而以油氣介質燃燒的烴類火升溫快，溫度高，時間短。經過10分鐘，烴類火的升溫速度約為標準火的1.48～1.52倍，經過90分鐘，烴類火的升溫速度約為標準火的1.17～1.22倍。標準火的升溫曲線見圖1，烴類火的升溫曲線見圖2。

選用防火機理為膨脹型的環氧樹脂雙組分的防火涂料，不但使室外鋼結構應用超薄型防火涂料成為可能，同時能夠滿足要求更高的烴類火的試驗強度要求。

通常膨脹型防火涂料的主要組分有：成膜物質、成炭劑、發泡劑、脫水成炭劑、顏料、填料、各種助劑及溶劑等。聚磷酸銨作為脫水成炭催化劑、季戊四醇作為成炭劑、三聚氰胺作為發泡劑都具有一定水溶性。隨著常年累月的風吹雨淋，防火涂料的防火性能會直線下降。但是以封閉性極強的環氧樹脂雙組分膨脹型的防火涂料完全適用于戶外。

歐美的相關研究表明，環氧樹脂是防火涂料最好的成膜物，尤其在剛性表面，能提供更好的耐腐蝕性，同時較水泥類輕得多。目前在發達國家，環氧類膨脹型防火涂料主要應用于石化、煉油廠及海上石油平臺，由于其具有較好的抗沖擊強度、粘結性抗潮濕能力，還應用于高端游泳池及高層建筑中。

對室外用環氧防火涂料防火性能方面，現階段國內尚沒有相應的檢測標準，更沒有相關的檢測機構。著名的美國實驗室Underwriters提供的UL1709做為烴類火試驗，其對防火涂料的防火性能要求一般認為高于國內采用的GB 9978[3]。環氧防火涂料普遍要求通過UL1709規定的試驗檢測。

環氧型防火涂料較厚型防火涂料相比，表面更光滑，占用空間更小，施工更簡單，裝飾性更好，對于安全要求極高的軍事、石化、海洋等領域，環氧型防火涂料更適用。我國目前對室外鋼結構用防火涂料的認識、研究、檢測及施工都與發達國家存在較大差距，在環氧型防火涂料領域更沒有成熟的產品在市場推廣。加大對此類產品的技術開發和財政支持，大力發展環氧類防火涂料對于推動行業技術進步、避免國外行業壟斷和促進產業發展具有重大意義。

參考文獻

[1]劉新，時虎.鋼結構防腐蝕和防火涂裝[M].北京：化學工業出版社，2004.11.

[2]GB14907-2002 鋼結構防火涂料通用技術條件.

[3]GB/T9978.1-2008 建筑構件耐火試驗方法 第1部分：通用要求.

作者簡介：鄭重，助理工程師，現工作于大慶油田工程有限公司從事裝備設計。