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阻燃涂料是指涂装在物体表面、可以阻滞火焰蔓延、延长基材着火时间或提高隔热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料的总称，属于特种涂料。自90年代起，尤其是1995年10月1日我国强制执行《建筑内部装修设计阻燃规范》以来，饰面型阻燃涂料迅速发展。饰面型阻燃涂料是一种涂布于可燃基材(如木材、人造板、纸板及其他木制和纸制品等)表面，形成同时具有阻燃和装饰双重作用的涂膜类涂料。从市场反馈信息得知，用户对饰面型阻燃涂料的性能、颜色、装饰效果要求越来越高，渴望阻燃涂料的耐候性能更好、颜色更丰富、施工更方便、性能价格比更合理。为此，笔者经过一段时间的反复试验，研究出了一种新型的饰面型阻燃涂料，通过理化性能和阻燃性能的测试，各项指标均符合国家标准。
1涂膜的阻燃机理
任何物质燃烧都需要三个条件，即可燃物、氧气(空气)和点火源(热量)。物质的阻燃对策就是采取措施削弱或消除燃烧的条件。CYC阻燃涂料的阻燃机理是其具有膨胀绝热特性，因而可削弱或消除一个或几个燃烧条件的作用，保护可燃基材。根据热力学的理论，阻燃涂料在膨胀发泡的过程中，体积不断增加必须消耗体系的内能，而内能消耗必然降低体系的温度。用热传导方程可说明膨胀型阻燃涂料的隔热效果。
Q=A入(△T)／L
式中：Q一传递的热量,kJ；
A一传递面积，m2；
入一涂膜的导热率，kJ／m·h·K；
△T一火源与底材问的温度差，℃；
L一传热距离，即涂膜的厚度，m。
用阻燃涂料保护可燃材料，将可燃材料变成了难燃材料。涂覆于木结构制品上的涂膜一般厚度为O．5mm，在持续高温或火焰作用下，涂膜膨胀发泡，形成的泡沫层厚度可达50～100 mm，且充满空气。如果受热前涂膜的导热率接近于普通结构紧密固体物质的导热率，那么，受热后形成的泡沫层的导热率接近于空气。这样，受热前后其导热率的差值至少是10倍以上，而涂膜与泡沫层的厚度相差100～200倍。热电偶的实测结果表明，在传递热量和传热面积基本一致的情况下，热源与基材表面之间的温度差为1 000～2 000℃，膨胀泡膜有效地阻止了热量向基材传递，使传递给基材的热量Q大大减少，从而推迟了可燃基材达到着火点的时间。试验还证明，涂膜膨胀发泡越厚，炭化泡膜层越牢固，则阻燃效果越好。可燃基材采用此膨胀阻燃涂料，就能阻滞被火种、火星点燃，为消防灭火和安全疏散赢得了宝贵的时间。
2配方原理及配方
2．1配方原理
涂料以树脂乳液作基料，以含磷、氮、碳、氯的化合物作膨胀阻燃剂，以水作溶剂，经研磨配制而成，其中乳液是主要成膜物质，聚磷酸铵为脱水催化剂，三聚氰胺为成炭剂，季戊四醇为发泡剂。在一定火焰温度下，成炭催化剂脱水受热分解生成酸性物质，使成炭剂上的羟基脱水炭化。与此同时，发泡剂分解放出的惰性气体能够使涂膜鼓起，构成不易燃的三维空间炭质层，起到阻燃的作用。这类乳液还具有耐候、耐水，抗污染和易配色等优点，按一定比例构成P—N—C—Cl阻燃体系，遇火时发生很好的协同作用，产生物理、化学变化，构成绝热的炭化泡膜。添加适量的填料还可增加膨胀涂层的强度，因此选用耐火性及高温下化学稳定性较好的钛自粉和氧化铁等着色颜料，使涂膜产生鲜艳夺目、绚丽多彩的颜色。加入烷基与环氧己烷缩合物作为胶体稳定剂，含磷化合物作颜料分散剂和涂料消泡剂，并以适量氨基树脂作涂膜交联剂，改善其工艺与使用性能。以水作溶剂，不用植物油或其它有机溶剂，使涂料对人及动植物无毒害作用，属环保型涂料。
2．2涂料配方
涂料配制用化学原料均为国内生产，原料来源丰富。其重量百分组成：
氯一偏乳液／％ 23～33
聚磷酸铵／％ 20～30
三聚氰胺／％ 10．5～15．5
季戊四醇／％ 12～17
钛白粉／％ 7
分散剂／％0．5
乳液稳定剂／％0．3
氯化石蜡／％ 3．2
邻苯二甲酸二丁酯／％ 3
抑烟剂／％ 7
水／％ 34
2．3制造工艺与工艺流程
在小试的基础上进行扩大试验。每次投料2 000g。主要操作步骤如下：
(1)预制配制助剂溶液和着色颜料浆；
(2)分散将粉料和水用砂磨机或球磨机分散成阻燃料浆；
(3)调漆将乳液、阻燃料浆、助剂、色浆在调漆缸内调制成阻燃涂料；
(4)检验和包装。
工艺流程如下：
3检验结果
3．1理化性能
根据国标GB 12411—1998<<饰面型阻燃涂料通用技术条件》要求，阻燃涂料作为保护层与饰面材料，应具有使用对象所要求的理化性能。所以，在确定其阻燃性能等级之前，先进行必需项目的理化性能试验，符合要求后再作阻燃性能试验。经检测，CYC阻燃涂料的理化性能为：
(1)颜色白、奶黄、果绿、天蓝、浅红等各色；
(2)细度≤80um(刮板法)；
(3)在容器中状态无结块，搅拌后显均匀状态；
(4)干燥时问表干1 h，实干18 h；
(5)附着力2级；
(6)柔韧性2 mm；
(7)耐冲击50 kg·cm；
(8)耐水性参照GB／T 1733—93，室温下120 h浸泡无变化。
3．2 阻燃性能
参照GB 12441—1998((饰面型防火涂料通用技术条件》，涂料的耐燃时间为24 min，等级达1级。
3．3装饰性能
涂料能根据建筑设计需要配制成各种鲜艳的颜色及作罩光处理，使涂层更显光亮夺目．既能阻燃又有良好的装饰效果，适合不同场合装饰材料对涂料的要求。
3．4耐久耐候性
CYC涂料涂刷的木板、胶合板、纤维板等按GB9755—1995进行耐老化性测试，一个月后仍保持完好。
3．5施工性能
涂料无毒、无刺激气味，不燃不爆，可按一般物资运输，作业操作安全。产品为单一组分，搅拌均匀即可施用。施工技术要求：
(1)准备工作施工前需清洁基材表面，清扫尘土，擦拭油污和湿迹，铲除鱼鳞状漆膜、用腻子填补洞眼、缝隙和凹坑不平之处。容器内的涂料要搅拌均匀。用于喷涂的涂料，可酌加自来水调稀，以免堵塞喷嘴。
(2)施工环境需在温度高于4℃、相对湿度低于90％、空气流通的环境中进行，以保证涂膜正常干燥固化。低温潮湿和封闭的环境易使涂料的水分难以蒸发；但湿度太低，亦会使漆膜产生白色粉末或开裂。
(3)涂料涂布手工涂刷时，最后一道应一气呵成，尽量减少刷痕，保持接缝均匀；采用喷涂，涂膜更平滑均一，干固后的表面再涂一层罩光液，可获得光泽效果，并提高涂膜的耐水性能。但不得将湿涂料与油性漆接触或混用，施工工具也要分开专用。施工完毕应及时将涂刷、喷枪、辊涂器、容器等机具用自来水冲洗干净；未用完的涂料密封后室温放置。
(4)涂覆量在建筑物可燃基材表面使用时，按500 g／m2计量，一般涂3道，每间隔4 h涂一次。
3．6适用性
可根据要求的装饰效果，将涂料调配成需要的颜色，广泛用于厅堂院馆等公共场所的室内木结构件和各种可燃装修材料，如木柱、木板墙、木龙骨、木门窗、木盖板、胶合板、纤维板、纸板、刨花板、泡沫塑料等。
4结论
1)CYC涂料适用于建筑物室内木结构的可燃装修材料，包括实木板、人造板及塑料等，起阻燃和装饰作用。
2)涂料为水溶性，节省能源，无环境污染，符合涂料工业发展方向和劳动卫生与安全的有关规定。施工操作方便，干燥迅速，不燃不爆，无毒害，价格适宜。
