钢结构防火涂料概述

　　市场上目前广泛使用的钢结构防火涂料是厚型防火涂料(厚度一般≤7mm)和薄型防火涂料，厚型防火涂料的主要成份是轻质、多孔、导热系数小、耐烧蚀的无机材料，如膨胀珍珠岩等。因其化学惰性使之在火焰的高温中也能保持性能的相对稳定，因而防火性能和使用的耐久性较好。其只要缺点是增强了钢结构重量、影响了结构简洁、流畅的外观。

　　薄型和超薄型防火涂料成份中包含炭化剂、发泡剂、催化剂等，在火焰的高温下，涂层膨胀形成一个比原厚膜厚几十倍的均匀、致密海绵状炭化层，阻隔火焰对钢材的直接加热。因为涂料对钢结构建筑的负载及外观影响较小，所以在裸露或者网架钢结构上受到青睐。目前，世界上许多著名的钢结构建筑都采用了薄型防火涂料，如香港中银大厦、上海华虹NEC电子有限公司、上海大剧院钢结构等。但是，薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是涂料在火焰的高温中发生剧烈的化学反应而膨胀形成疏松、致密的炭化层，剧烈的化学反应使涂料防火隔热成为非稳定的传热过程，同时又必须要求反应过程在复杂、苛刻的火灾环境中能保持炭化层的稳定状态。因此，薄型钢结构防火涂料的耐火极限较低，配方的组成复杂，产品的技术难度大，其研究和应用都相对滞后于厚型钢结构防火涂料。

　　欧美发达国家于70年代初期在市场上推出了钢结构薄型和厚型防火涂料，著名的厂家有德国Herberts公司、英国Nullifire公司、美国PPG公司等。据四川消防科学研究所测试，Herberts38091涂料的涂膜厚度2.24mm，耐火极限124min.

　　国内也有大量钢结构超薄型防火涂料的生产厂家，其产品由于技术水平、市场规范等方面的差距，因此实际耐火极限较低，绝大多数不超过1.5小时，并且，其长期使用的可靠性有待证实。特别是在钢结构超薄型防火涂料的理论研究和实际实用性能的研究方面，国内鲜有文献报道。发达国家在薄型防火涂料的研究上较多理论研究工作的文献，比如，研究佛石的种类和用量对炭化层中有机物的耐烧蚀性的影响等。但国外有关膨胀发泡机理和长期有效性方面的工作也相对薄弱，一般文献仅对简单的多聚磷酸铵(APP)/三聚氰胺(M)/季戊四醇(P)三元膨胀体系的发泡机理进行研究，而对其他添加组份(如填料、助燃剂等)对炭化层影响的研究较少。

　　本实验配制的膨胀型防火涂料采用多聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(P)和三聚氰胺(M)膨胀阻燃体系，主要原料为TiO2，基料主要是丙烯酸树脂。采用锥形磨研磨涂料，控制涂料细度≤100um。涂料加工好以后涂刷在工字钢梁上，每次涂层厚度≤0.2um，每次涂刷间隔8小时。在标准养护室养护40天后，涂层的平均厚度=2.8mm。将其放入1m3的煤气燃烧炉在标准升温曲线下进行耐火极限测试，记录耐火极限，并观测炭化层。