在家居裝修過程中總會涉及到裝修材料環保質量問題。其實不止要注意材料的環保性,還要注意材料的防火性。本刊記者近日采訪到浙江凌志新材料有限公司技術總監張春暉。其帶領團隊研制的遇火膨脹涂料是一種無溶劑、雙組分涂料,產品固化硬度高,遇火后迅速膨脹,膨脹倍率高,膨脹層具有很強的隔熱性。涂層固化速度快,固化后的涂層有極強的耐化學腐蝕性、耐鹽霧腐蝕性,除家居用品中,也用于古建筑的防火,適用領域廣泛。
張春暉介紹,膨脹型防火涂料遇火時能膨脹發泡成蜂窩狀的炭化層,其膨脹防火體系主要由酸源、碳源、發泡劑等組成。因而通常制備膨脹型防火涂料需要以下4種基本成分:
(1)成膜劑:形成涂層的成膜劑或粘結劑,如脲醛樹脂類,聚乙烯醇,聚醋酸乙烯類以及聚丙烯酸酯類等;
(2)酸源。一般為自由酸或加熱時能在一定溫度下放出無機酸的鹽類物質,它是成炭發泡層形成的催化劑或阻燃劑,如磷酸、磷酸鹽和聚磷酸銨等;
(3)發泡劑。一般為含氮的化合物,如脲、三聚氰胺和雙氰胺等,這類物質在一定溫度下分解產生的氣體起到發泡劑的作用;
(4)碳源。一般為羥基的富碳化合物,它在酸的催化作用下,失水而炭化,為發泡層提供炭質骨架,使發泡層形成疏松的結構,如季戊四醇、丙三醇、糊精和淀粉等。
涂層在受火時軟化和熔融,發泡劑分解放出氣體,氣體的逸出使變軟的涂層發泡膨脹,體積增大而產生厚厚的炭化發泡層形成絕熱隔熱層。
涂覆在被保護基材上的防火涂料在高溫或火焰作用下,涂層劇烈膨脹炭化發泡,形成比原涂層厚度大幾十倍的不燃的海綿狀炭質層,泡沫內充滿不活性的氣體,產生隔熱效果。這種炭化層是很好的隔熱體,斷絕火焰對底材的直接加熱,有效地阻止熱量向底材的傳遞,并能使被保護的基材在一定的時間內保持較低的溫度;另外涂層的軟化、熔融、膨脹等物理變化及聚合物、填材、助劑的分解、蒸發和炭化等化學作用將吸收大量熱量,降低燃燒溫度和火焰傳播速度;另外膨脹發泡體系的磷酸鹽和聚磷酸銨阻燃劑等酸源分解出的不燃性氣體能沖淡氧氣的濃度,形成炭質泡沫隔熱層,封閉被保護的基材,阻止其著火燃燒,一方面磷與氧及碳氫化合物燃燒,生成磷化物、一氧化碳、水蒸氣等物質,比炭直接生成二氧化碳的反應熱小,所以可減緩燃燒而阻燃。
目前國內防火涂料的研究方興未艾,正向系列化、多品種的趨勢發展。防火涂料作為特種涂料,它是由基料及阻燃添加劑兩部分組成,除了要求它具有能防火隔熱這個特殊性能之外,還要求它應該能滿足一定的使用要求,即要求它能滿足應具有普通涂料的裝飾作用和對基材提供一定的物理保護性能指標。而涂料的理化性能主要由涂料賴以形成涂膜的基料所決定。因此,研制防火涂料的過程,要根據防火涂料的用途來選擇原料,一般是首先確定基料。在基料確定之后,要對組成防火體系的物質及其他添加劑進行選擇,原料選擇的基本條件是根據國內現有材料情況、防火涂料用途,首先應考慮原料能否與基料和其他成分相互配合。另外還要考慮經濟性,火災時基本不產生毒氣和濃煙以及隔熱性、容重、發泡率等性能。在這些主要成分確定之后,最后進行基料、原料、各種添加劑之間的合理配比等方面的研究,最終篩選得到既有高效的防火隔熱效果,又有優良理化性能的防火涂料滿意的配方。
對一般的建筑裝修材料,消費者在購買時可要求銷售單位或廠家提供其燃燒性能等級檢驗報告。根據國家消防技術標準要求,消防部門對建筑內部裝修的地面、墻面、頂棚、隔斷等部位所用的裝修材料,以及固定家具、窗簾、帷幕、家具包布、固定飾物等材料做了防火要求,那么如何辨別防火涂料和普通涂料呢?
防火涂料的外觀和普通涂料十分相近,很難從外觀鑒別,而且也很難在現場檢查防火漆質量的好壞。消費者可通過以下幾種方法進行鑒別:
(1)查驗該產品是否具有國家級消防質檢中心出具的合格檢驗報告,也可上網查詢。目前防火涂料實行消防產品型式認可證書和型式檢驗合格報告。
(2)根據國家標準,除滿足阻火性要求外,防火漆的燃燒性能分為一級和二級。在規定的實驗條件下,一級防火漆的耐燃時間不小于20分鐘,二級防火漆的耐熱時間不小于10分鐘。
(3)合格防火涂料在受到噴燈等強火灼燒時,會大量發泡膨脹,表面聚集凸起,數分鐘內不會出現燒損現象,而假冒偽劣防火涂料則基本不發泡,會出現大量散落掉渣的情況,木質基材也會很快發生燃燒破損的現象。
(4)在實際使用中,為了保證防火涂料的防火及其他使用性能,一般需要采用透明的罩面涂層。防火涂料的用量一般為350~500克/平方米,罩面涂層的用量一般為50克/平方米。
用戶在選擇時應注意辨別防火涂料和普通涂料,避免企業以次充好,達不到防火保護的效果,產生安全隱患。