薄涂型和超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料基本屬于膨脹型防火涂料,配方組成為基料樹脂、膨脹阻燃體系(包括脫水成炭催化劑、炭化劑、發(fā)泡劑)以投顏料、填料等輔助材料。但是涂層中的基料樹脂、脫水成炭催化劑、炭化劑、發(fā)泡劑等組分往往不止起一種作用,有時(shí)起雙重甚至三重作用,如氯化石蠟既是發(fā)泡劑又是炭化劑,同時(shí)也是阻燃劑,還是增塑劑,多聚磷酸銨既足發(fā)泡劑也是阻燃劑。
脫水催化劑、炭化劑、發(fā)泡劑和基料等發(fā)生變化的溫度應(yīng)基本協(xié)調(diào)一致。通常,基料樹脂的軟化熔融溫度低于發(fā)泡劑的分解溫度,成炭劑的分解溫度高于催化劑的分解溫度。如果發(fā)泡劑的分解溫度比脫水催化劑高得多,則分解產(chǎn)生的氣體會將已形成的炭化層頂起吹掉,不能形成良好的泡沫炭化層;如果發(fā)泡劑的分解溫度比脫水催化劑低得多,分解產(chǎn)生的氣體會在涂層成炭之前逸出,也不能起到膨脹發(fā)泡的作用。
膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料除具有非膨脹型涂料的阻燃特點(diǎn)外,在高溫或火焰作用下,涂層還劇烈發(fā)泡炭化形成一個(gè)比原有涂層厚幾倍甚至幾百倍的難燃性蜂窩狀或海綿狀炭質(zhì)層,其對防火作用的貢獻(xiàn)可歸納為三方面:①斷絕火焰對底材的直接加熱,隔絕底材與空氣的接觸,并有效地阻止熱量向底材傳遞;②涂層的軟化、熔融、膨脹等物理變化以及聚合物、填料、助劑的分解、蒸發(fā)和炭化等化學(xué)作用將會吸收大量的熱量,有利于降低體系溫度和火焰的傳播速度;③分解出的不燃性或難燃性氣體能稀釋氧氣的濃度且高溫釋放出的鹵化氫氣體能捕獲燃燒產(chǎn)生的自由基,使燃燒反應(yīng)終止,起到滅火的作用。