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国际无机水性防火涂料的发展状况

2010-04-06

    在我国无机水性防火涂料已经得到了很好的发展,并且在不断地改进中。未来的防火涂料的发展方向是怎么样的呢?
    防火阻燃剂的改进
    (1) 开发复合、高效、低水溶性的防火阻燃或多功能的阻燃剂,如高聚合度 (500 ~ 800) 的聚磷酸铵,兼作催化和发泡剂的磷酸三聚氰胺、焦磷三聚氰胺和多聚季戊四醇等,可提高涂层耐水性和阻燃性。
    (2) 采用微粒化技术,开发超细或微细的阻燃体系,缩短研磨和分散时间,提高涂膜的物理机械性能 和阻燃消烟效果。
    (3) 开发高效抑烟剂,或采用非卤化的阻燃体系,如采用硅胶、氧化硅等硅系阻燃体系,在阻燃过程中提供硅一碳结构等,减少环境污染和人身伤害。
    (4) 对无机阻燃剂 ( 如红磷等 ) 进行包覆处理和微胶囊化,具有用量省、发烟量小、阻燃效率高的特点,是实现无卤化的有效途径之一,美国、意大利等国已有商品面市。
    基料的改进
    (1) 对用作面层的酸性水玻璃进行改进,用酸性水玻璃成膜,必要时,使用固化剂,形成非碱性固化涂层。
    (2) 直接选用水玻璃,加入一定量的固化剂,添加甲基硅烷醇酸钠等,使涂层表面具有疏水性,产生一种新型涂层。
    (3) 采用溶胶一凝胶技术制备无机成膜物 ( 硅酸盐或硅溶胶 ) 和有机乳液互穿共聚物网络,使有机无机杂化物达到分子级的分散水平,制成的涂料既保留了无机材料的硬度、耐化学品性,又兼具有机材料的弹性和装饰性。
    (4) 以水玻璃激发高岭土制备一种新型粘结剂,称为地聚物水泥 (geoploymeric cement) 。其结构类似天然沸石矿物,为三维铝酸盐结构。不存在普通水泥的硅酸钙水化反应,兼有有机高聚物和无机陶瓷、水泥的特征,溶解度极小,从根本上解决了水玻璃基料 的耐水性问题。
    (5) 采用特殊工艺合成纳米化的高硅比 (5 . 3 ~ 5 . 7) 的钾水玻璃,号称无机水性陶瓷树脂,可室温自于,具有优异的硬度、耐磨性,耐水、耐化学性、耐老化及耐燃性。美国太空总署首先推出,随后台湾的几家化工公司亦开发问世,并与北京和吉林两家涂料公司合资生产。
    填料的改进
    (1) 采用纳米技术、超细技术和表面处理技术,改进颜料分散性和涂料稳定性,提高理化性能和阻燃效果,如纳米化的二氧化钛、碳酸钙,超细硅灰石粉、滑石粉,偶联剂处理的高岭土和水合氧化铝等。
    (2) 为了增强防火涂料的耐热极限,选择可膨胀石墨作为膨胀防火组分。可膨胀石墨燃烧后生成更多的石墨碳的残碳,残碳量高达 60 %~ 85%;形成的 碳层均匀致密,具有更有效的防火阻燃性,且发烟量 少,利于消防救治。
    (3) 在无机基料中加入无机纤维和无机透明粒子,如化学组成不同的改性硅酸硼,能增加膨胀炭质层的密度,显著提高防火性能;同时增加碳质层强度,增强其耐燃气冲刷的能力。

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