鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的發(fā)展趨勢

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防火涂料是一種涂覆在材料表面，具有隔熱、防燃、阻燃功能，并能有效延緩火勢的發(fā)展、阻止火焰蔓延，對基材起到保護作用的特種涂料。鋼材在不作任何防火措施時，經(jīng)火焰燃燒15分鐘即可變形。而涂覆優(yōu)質(zhì)防火涂料后，可使其變形時間延長至30分鐘以上，為滅火贏得寶貴時間。因此，防火涂料作為一種高效簡便、適用性廣的防火手段，已越來越受到人們的重視。
國內(nèi)外目前已有的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要有兩大類：非膨脹型防火涂料和膨脹型防火涂料，前者防火效果較差，已逐漸被淘汰，而膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料由美國ALBI化學公司于1948年首先發(fā)明。ALBI化學公司是世界上第一個生產(chǎn)水性、薄型、膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的企業(yè)。用于鋼結(jié)構(gòu)的膨脹型防火涂料主要有ALBI CLAD800和ALBI CLADTF兩個產(chǎn)品，前者為溶劑型涂料，后者則為水性涂料。這兩種防火涂料的特點為：100%不含石棉，薄型、輕質(zhì)，防火極限最高可達3～3.5小時，在國際上處于領(lǐng)先地位。德國、日本在這一領(lǐng)域的研究也十分活躍，已有不少高性能的產(chǎn)品問世。但是這些防火涂料都不具備防腐蝕功能，因此主要用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)的防火。半個世紀以來這類薄型膨脹型防火涂料不斷得到發(fā)展，從基料到防火助劑都不斷推陳出新，尤其是近年來出于環(huán)境保護的要求，水性防火涂料受到人們的廣泛關(guān)注。德國、美國、日本等發(fā)達國家每年膨脹型防火涂料的產(chǎn)值都在1000萬美元以上。
鋼結(jié)構(gòu)材料存在的另一大問題是容易腐蝕。金屬防腐蝕的手段很多，防腐蝕涂料作為金屬防腐蝕的主要手段，各國多年來投入大量人力物力進行研究。英、美、德、日等發(fā)達國家目前仍處于領(lǐng)先地位。以往都是將金屬的防腐蝕與防火問題分別考慮。一般情況下，防腐蝕涂料不能防火，而防火涂料也不具備很好的防腐蝕功能。近年來，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料正朝著實用化、多功能化方向發(fā)展。
國內(nèi)防火涂料的研究始于20世紀50年代，并首先從鋼結(jié)構(gòu)防火涂料入手，70年代即有小規(guī)模生產(chǎn)。早期的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要為水泥基厚質(zhì)涂料，這類涂料在燃燒初期可降低火焰的傳播速度，但一旦火勢旺盛即失去作用，防火效果較差，主要用于防火等級要求較低的場合。80年代以來開始研制以高分子材料為基料的薄型和超薄型防火涂料，使防火涂料的研究進入一個全新的時代。目前國內(nèi)已開發(fā)成功的防火涂料包括厚質(zhì)型水泥基防火涂料、溶劑型和水性的薄型膨脹型防火涂料以及飾面型防火涂料等。
從發(fā)展趨勢看，超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料必將最終替代厚質(zhì)型和薄型防火涂料。有關(guān)防火涂料新的國家標準也正在制定之中，以保證超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的健康發(fā)展。超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度一般為2毫米左右，在滿足防火要求的同時，又具有較好的裝飾效果。目前我國已研制出耐火極限超過2小時的超薄型(厚度2毫米)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，達到國際先進水平。
近年來，化學建材的應(yīng)用十分普遍，由高分子材料構(gòu)成的化學建材以及石油化工企業(yè)涉及到的火災(zāi)是由有機化工原料引起的，這類火稱為烴類火。另外，汽車在隧道內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)大都也屬于烴類火災(zāi)。烴類火災(zāi)與一般的建筑火災(zāi)的區(qū)別在于前者具有火焰?zhèn)鞑ズ蜕郎厮俣葮O快的特點，燃燒過程中還可伴隨著由于油品爆炸產(chǎn)生的巨大沖擊波。而目前所研制的防火涂料一般不能適應(yīng)防烴類火的要求，并且目前采用的檢驗方法對抗防烴類火災(zāi)材料也不適用，因此必須根據(jù)烴類火災(zāi)防護材料的使用環(huán)境及特點來研究防烴類火災(zāi)的防火防腐涂料。從目前的發(fā)展趨勢看，防烴類火防火涂料的開發(fā)和研究將成為防火涂料研究的熱點之一。
迄今為止，國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要為溶劑型產(chǎn)品，在生產(chǎn)、施工和應(yīng)用中均有大量有毒溶劑揮發(fā)，對環(huán)境造成污染。國內(nèi)雖有單位正在開展水性防火涂料的研究，但均未將防火與防腐問題綜合考慮。因此研制具有防火和防腐雙重功能的水性涂料不僅具有理論價值，而且具有現(xiàn)實意義。
水性防火防腐涂料的應(yīng)用前景十分廣闊。據(jù)公安部門規(guī)定：餐飲、娛樂場所、大型超市、化工企業(yè)等建筑物的室內(nèi)外鋼架結(jié)構(gòu)和室內(nèi)裝潢都應(yīng)當用防火涂料裝飾。另外，化工、石油、醫(yī)藥等企業(yè)的腐蝕問題以及由于大氣污染造成的民用建筑鋼結(jié)構(gòu)腐蝕問題都十分嚴重。據(jù)了解，僅上海石油化工股份有限公司目前每年的防腐蝕涂料和防火涂料用量就各達上千噸，產(chǎn)值達幾千萬元。全國各行各業(yè)的用量十分巨大。
防火涂料是一類具有特殊意義的功能性涂料，直接關(guān)系到人民群眾生命財產(chǎn)的安全，關(guān)系到社會的和諧和安全。推廣使用具有防烴類火功能的水性防火防腐涂料，不僅有良好的經(jīng)濟效益，更有極其重要的社會效益