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膨胀型钢结构防火涂料的防火原理

 发布时间:2020-04-15 点击量:156
膨胀型钢结构防火涂料的防火原理
涂覆在钢结构上的超薄型或薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料层在受火时膨胀发泡,形成泡沫,泡沫层不仅隔绝了氧气,而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能,可延滞热量传向被保护基材的速度;根据物理化学原理分析,涂层膨胀发泡产生的泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应,也消耗了燃烧时的热量,有利于降低体系的温度,这几个方面的作用,使防火涂料产生显著的防火隔热效果。厚型钢结构涂覆在钢构件上的厚型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料受火时涂层基本上不发生体积变化,但涂层热导率很低,延滞了热量传向被保基材的速度,防火涂料的涂层本身是不燃的,对钢构件起屏障和防止热辐射作用,避免了火焰和高温直接进攻钢构件.还有涂料中的有些组分遇火相互反应而生成不燃气体的过程是吸热反应,也消耗了大量的热,有利于降低体系温度,故防火效果显著,对钢材起到高效的防火隔热保护.另外该类钢结构防火涂料受火时涂层不发生体积变化形成釉状保护层,它能起隔绝氧气的作用,使氧气不能被保护的易燃基材接触,从而避免或降低燃烧反应.但这类涂料所生成釉状保护层导热率往往较大,隔热效果差.为了取得一定的防火隔热效果,厚涂型防火涂料一般涂层较厚才能达到一定的防火隔热性能要求。是否防火涂料的涂层越厚,它的耐火性能就越好呢?一般来说是这样的,对非膨胀型防火涂料来说,正是依赖于它本身的难燃性和不燃性来阻止火焰传播。所以,涂层越厚,高温下形成的一种釉状物也越厚,防火涂料的隔热效果也会得到提高。对膨胀型防火涂料来说,涂层厚,受火膨胀发泡,形成隔绝氧气和隔热的泡沫层也愈厚,同时部分含氮防火涂料分解出的[NO]、[NH3]等基团增多,与有机游离基化合,中断链锁反应的效果也好。所以,从提高耐火性能来说,防火涂料处理时,涂层越厚越好。防火涂料是涂刷在被保护物表面的被动防火材料,任何被保护的物体都有承受大火考验的极限值,无论什么结构的建筑遇火时间久了都是会倒塌的。防火涂料的作用是能在被保护物体表面起到隔离的作用,延缓建筑坍塌的时间,为营救和灭火争取到宝贵的时间。确切地说,防火涂料也有它的耐火极限,超过耐火极限以后,被保护的物体表面还是会着火的。
防火涂料的防火原理大致可归纳为以下五点:
⑴、防火涂料本身具有难燃性或不燃性,使被保护基材不直接与空气接触,延迟物体着火和减少燃烧的速度。
⑵、防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外,它还具有较低的导热系数,可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。
⑶、防火涂料受热分解出不燃惰性气体,冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体,使之不易燃烧或燃烧速度减慢。
⑷、含氮的防火涂料受热分解出NO、NH3等基团,与有机游离基化合,中断连锁反应,降低温度。
⑸、膨胀型防火涂料受热膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体,延迟热量与基材的传递,阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。

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