防火涂料又叫阻燃涂料，它是一種涂刷在建筑物內的木材、纖維板、紙板、塑料等易燃基材上或用于電纜、金屬構件的表面，起防火保護和裝飾作用的專用涂料。使用它可以阻止火勢迅速蔓延，防止小火釀成大災，給救災人員贏得時間。膨脹型防火涂料是防火涂料家族中的的主要類型。由于它在受火時組分間協合作用，膨脹發泡形成泡沫層，泡沫層不僅隔絕了氧氣，而且具有良好的隔熱性能，可以延滯熱量傳向被保護基材的速度，防止火焰迅速蔓延。此外，涂層膨脹形成泡沫隔熱層的過程是吸熱反應，使體系的溫度降低，故其阻燃防火效果顯著。因而目前國內外無論是飾面型防火涂料，還是鋼結構防火涂料，或者是電纜防火涂料的研制絕大多數都是走“膨脹型”這條技術路線。
由于膨脹型防火涂料的防火隔熱效能是依靠涂層膨脹后形成的發泡層所具有的低導熱性而實現的，因此發泡層質量的好壞，直接影響涂料防火隔熱性能的優劣。國家建設事業不斷發展，“四化”進程不斷加快，各種建筑象雨后春筍，日益增多。隨著消防法規的貫徹實施，各行各業對使用防火涂料作阻燃防火保護的要求也日益增加，各種系列的膨脹型防火涂料品種不斷問世，近幾年來，國內外膨脹型防火涂料產品已涉及到油溶型、水乳膠型以及水性等系列，并且繼續朝著開發新品種的趨勢發展，可以說是方興未艾、推陳出新。在這樣的形勢下，對膨脹型防火涂料的發泡層質量進行深入的分析研究，為進一步開發高效優質的膨脹防火涂料品種提供一些有價值的參考依據，具有重要的意義。為此，我們對通過公安部技術鑒定的“E60—1膨脹型無機防火涂料”（水性）和“SCB超薄膨脹型鋼結構防火涂料”（溶劑型）作了涂料膨脹發泡層質量的分析研究。
2.實驗分析研究部分
膨脹型防火涂料膨脹發泡形成炭質泡沫層需要酸源（催化劑）、氣源（發泡劑）和碳源三個基本要素，同時要求三要素間能有機協合。涂膜受熱軟化，其中的氣源材料發生分解并產生氣體，氣體的逸出使軟化了的涂膜鼓泡、膨脹，與此同時，酸源分解放出游離子酸類，催化炭化材料，使其脫水形成炭架，使膨脹起來的涂層具有一定的密實性，隨著此過程的進行，最終形成絕熱性良好的膨脹發泡層。為了防止涂料中的有機物產生火焰，往往還加入一些阻燃劑，如氯化石蠟、四溴雙酚等A類，籍這類阻燃劑分解放出的鹵素，中止燃燒反應。從涂膜膨脹發泡機理中可以看出，了泡層發泡率的高低，與發泡劑密切相關，而發泡層的密實，與碳源材料密切相關。涂料膨脹發泡層的質量由發泡層的高低和疏密兩個方面體現出來，因此我們針對這兩個方面進行研究和分析。
涂料膨脹發泡率太低，則發泡層的隔熱性差，因為火源與基材之間的有效隔熱距離近，出現基材背火面溫度升溫很快，因而防火隔熱效果差；若涂料膨脹發泡率太大，則發泡層強度差，容易被火焰沖破，使其開裂甚至脫落，這時火焰直接進攻基材，基材失去隔熱屏障，很快升溫炭化直至發生燃燒。當涂料膨脹發泡層高度在某一值附近時，發泡層既有一定的強度，又使火源與基材有一定的隔熱距離，從而取得良好的隔熱效果。在膨脹防火涂料的研制過程中，注意掌握發泡劑的量，是研制優劣防火涂料的一個重要方面。
前面已經談到，發泡層的質量由發泡層的發泡率和密實度兩個方面體現，下面我們來看看發泡層的密實度的變化對涂料防火性能的影響。在大量實驗研究中，發現在膨脹防火涂料中加入無機添加劑，如金屬氧化物、硅藻土、二氧化硅、浮石、高嶺土等，可以使膨脹發泡層密實，而使涂料的防火性能提高。為此，在上述兩種防火涂料中，分別將發泡劑的量固定在最佳發泡高度所需的量上，然后加入不同量的無機添加劑（骨架材料），觀察發泡層的密實情況所對應的涂料防火隔熱效果。
通過實驗結果表明，發泡層隨無機添加劑的加入量的增加由疏松變得致密，但與此同時，發泡層的高度也隨無機添加劑的用量的增大而降低，因此防火隔熱性能的呈現出山峰形，根據這一現象，我們認為，無機添加劑的添加量也存在一個最佳值的問題，在最佳值時，涂料膨脹發泡層既有一定高度，以有一定密實度，這樣使發泡層既不容易被火焰沖破，又有較好的絕熱性，從而取得良好的防火隔熱效果。關于加入過量無機添加劑對涂料膨脹發泡層質量的提高，使其達到最佳防火效果，我們分析主要是下面原因：
首先，無機添加劑的加入使發泡層的強度得以提高，避免了發泡層被火焰沖破或發泡層脫落等現象。
其次，這些無機添加劑不僅能使涂料膨脹發泡層很致密，而且它們在受火時不可能成為氣體化合物而燒失，因此，即使在持續的火焰作用下，無機添加劑也不會象有機物那樣變為氣體逸出。由于他們的穩定性而使膨脹發泡層保持有效的骨架成分，而長時間保持高效的隔熱性，使膨脹發泡層經久耐燒。
對于膨脹型防火涂料，涂層在膨脹發泡形成阻燃隔熱保護層的過程中，存在著發泡率與發泡層密實度這一對矛盾，如何解決這一矛盾，是研究高效膨脹型防火涂料的關鍵技術之一；
膨脹型防火涂料防火隔熱性能優劣的判別，可用發泡層質量的高低來判別。發泡層的質量不能單用發泡率的大小或發泡層的疏密來衡量，而是由這兩個方面共同體現，在膨脹型防火涂料的研制過程中，要獲得高質量的發泡層，應該兼顧這兩個方面，應該根據不同類型涂料的特點和不同品種涂料的實際情況，探索發泡劑與骨架材料的合理配比，使膨脹發泡層在高度和密度上達到最佳期望值。
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