大陸貨運

目前，水性防火塗料主要以性能優異的有機、無機和有防火漆機-無機復合的膨脹型防火塗料為主，現分別闡述如下。

隨著鋼結構建築物和構築物的逐漸增防火漆多和《中華人民共和國消防法》的修訂實施，鋼結構防火塗料得到越來越廣泛的應用。目前，按GB14907-2002《鋼結構防火塗料通用技術條件》的分類，鋼結構防火塗料分為兩種：薄型（Ｂ類，包括超薄型）和厚型（Ｈ類）。薄型塗層厚度在7mm以下，在火災時能吸熱膨脹發泡，形成泡沫狀炭化隔熱層，從而阻止熱量向鋼結構傳遞，延緩鋼結構溫升，起到防火保護作用。其主要優點是：塗層薄，對鋼結構負荷輕，裝飾性較好，對小面積復雜形狀的鋼結構表面的工比厚型要容易；厚防火漆型塗層厚度為8-50mm，塗層受熱不發泡，依靠其較低的導熱率來延緩鋼結構溫升，起到防火保護作用。兩者具有不同的性能特點，分別適用於不同場合。為了滿足市場需要，市邦安防火材料有限生產的NH-II、WH-II型室內/外厚型鋼結構防火塗料是采用天然高耐火無機材料與高分子粘結材料，運用科學的技術路線和先進的生產工藝制成，二組份配比使用，形成對基材有很強附著力的耐高溫熱防火塗料層。

以無機材料為主要成膜物質的防火漆防火塗料，其阻燃性優於有機防火塗料，但其耐水性等物理性能較防火漆差，有機無機復合型防火塗料將二者的優良性能結合起來取長補短。有機、無機復合型防火塗料的基料由有機樹脂或有機乳液和無機體系粘接劑復合而成。這種“復合”可以為化學過程，也可以為物理過程。所謂化學過程，是通過化學方法，在無機物的分子結構上引入有機物基團，使其性質得到改善。而所謂物理過程，多指機械混合過程，得到有機和無機的混合分散液。有機、無機復合型防火塗料主要有以下幾種：

（1）水玻璃、有機物復合型

這類塗料由水玻璃、有機物及各種填料組成，可分為以下兩種：

①水玻璃、玉米澱粉、CMC（羧甲基纖維素）混合塗料；

②水玻璃、有機水乳液復合塗料。以鋰水玻璃-苯丙乳液復合成膜物為例，顏填料中的金屬離子Me2+與硅酸鹽中的—OH相互作用形成交聯結構從而提高了防水性。

這兩種塗料的塗層阻火時，泡沫層均以水合硅酸鹽為主體，存在著泡沫層高溫熔滴的技術難題，目前，仍主要用於木質結構的防火保護。

（2）塗料中添加有機固化劑

在塗料中添加有機固化劑可以提高防火塗料的耐水性，常用的有機固化劑有三乙醇胺、乙二醛、甲基硅烷醇酸鈉、甲基硅油。將它們預先制成乳化液，再與防火塗料混合，形成無機有機復合型塗料。

（3）丙烯酸-磷酸鋁復合膨脹型

按配比取磷酸和氫氧化鋁，加入去離子水，攪拌成乳狀液，制得磷酸鋁乳液。將其加入丙烯酸乳液中，控溫攪拌制得丙烯酸-磷酸鋁復合乳液。再加入其他助劑即制得丙烯酸-磷酸鋁復合膨脹型防火塗料。有機無機復合型防火塗料中，阻燃添加劑的選擇原則與其他幾類防火塗料類似。不過因其基料的特殊性，所以對阻燃劑的要求更為苛刻。阻燃添加劑不僅要能與基料的無機物相協和，而且還要能與基料中的有機物或有機基團相協和。有機無機復合型防火塗料兼具無機型和有機型防火塗料的特點。特別是膨脹型有機無機復合防火塗料，其發泡層既有無機防火塗料耐燒、強度好的特性，又有有機防火塗料泡沫層質地松、導熱性小的特點，因此有很好的防火隔熱效果。但一般來說這類防火塗料對有機樹脂要求較高，往往需要特別合成，因此提高了其生產成本。
 

無機膨脹型防火塗料主要由成膜劑、發泡劑、成炭防火漆劑、脫水劑、防火填料及顏料等組成。成膜劑主要有水玻璃、硅溶液膠體和磷酸鹽等，一般選用價格便宜，來源廣泛的水玻璃；發泡劑常用的有磷酸鹽、氯化石蠟、三聚氰胺等。但選擇時要注意與成膜劑的匹配，如磷酸銨鹽和水玻璃容易沉澱板結，氯化石蠟和成膜劑的混溶性不好；成炭劑常用季戊四醇、澱粉等，這些多羥基化合物和脫水催化劑反應生成多孔結構的炭防火漆化層；脫水劑常采用磷酸銨鹽、磷酸酯及三聚氰胺等來促進塗層分解；防火填料主要有氫氧化鋁、高嶺土、硼砂、滑石粉、碳酸鈣等。這些原料在受熱分解時一方面要吸收大量熱量；另一方面，如硼砂、氫氧化鋁、碳酸鈣等會不斷產生大量的水汽或二氧化碳，在材料周圍形成惰性屏障，減緩燃燒速度。從以硅酸鹽為主體的無機膨脹型防火塗料的研究歷史來看，該類塗料的研發形成了下列幾種類型：

（1）水合硅酸鹽型

這類塗料由水玻璃、水合水玻璃、固體水玻璃、無水水玻璃及少量填料組成。硬化塗層的主要成分為各種水合硅酸鹽，水合硅酸鹽中的結合水影響體系的熔程。該種塗料受熱時，塗層在大於100℃時開始熔融，隨著溫度升高，塗層液化，結合水變成水蒸氣。由於熔融的硅酸鹽具有較高的粘度，水蒸氣不能自由的排出而包含在粘稠的熔體中，變形成薄壁的氣泡，塗層形成泡沫狀結構，達到阻火、隔熱的目的。隨著溫度進一步升高，硅酸鹽泡沫層會熔縮，繼而熔落。因此，水合硅酸鹽型塗層後期阻火能力欠佳，這類塗料多用於木構件、織物、電纜等制品的防火保護。

（2）耐水硅酸鹽型

未經處理的無機膨脹防火塗料在防水方面較差，遇水時顯示強堿性，會使金屬鈍化，造成配套底漆破壞，一旦塗膜遇水，堿金屬離子很快溶於水中，塗膜也隨之溶解。為改進防水性能，可進行如下改性：

①將塗層在250~300℃烘烤1h，加熱固化可提高防水性；

②通過加入某些憎水基團取代水玻璃分子中的鈉離子，提高防水性；

③待塗層表面干燥後，再塗刷1道罩面層，如甲基硅醇鈉；

④加入固化劑固化，一方面與堿金屬離子發生反應生成非水溶性化合物，另一方面促進膠體二氧化硅縮合成疏水性塗膜，常用的無機固化劑有縮合磷酸鈉鹽、聚磷硅酸鹽、氟硅酸鈉等；

⑤在無機膨脹防火塗料組分中引入一定量的有機物和有利於提高塗膜耐水性、耐候性的助劑，如有機硅消泡劑。

（3）無機高-低溫復合發泡型

無機膨脹阻燃體系的發展方向之一是改進和開發新的發泡體系，如無機高溫、低溫復合發泡型防火塗料。這種塗料的低溫發泡層由增稠劑與改性水玻璃配制而成，增稠劑的主要成分為無定形二氧化硅，可與水玻璃發生反應，起到增稠水玻璃的作用，同時生成水合硅酸鹽。所以，硬化塗層的主要成分為含多羥基的硅烷醇大分子及各種水合硅酸鹽，它的膨脹、阻火過程與水合硅酸鹽型相似。低溫發泡塗料配制簡單，直接將幾種粉料與水玻璃混合，進行塗刷。高溫發泡體系由水玻璃、玻璃料、發泡劑和耐溫材料組成，塗層受熱至800~820℃時，膨脹發泡發揮隔熱作用，試件的升溫趨勢減緩。除以硅酸鹽為主體的無機膨脹型防火塗料以外，四川消防科研所覃文清等人研究了以磷酸和氫氧化鋁等在一定條件下反應，並配以阻燃劑及其他助劑而制成的一種無機膨脹型防火塗料。該塗料在基料的研究和復合阻燃劑的應用上有所創新，解決了無機防火塗料的耐水問題，適用於木材、纖維板、膠合板、塑料，玻璃鋼等可燃基材的防火保護和裝修。