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常见问题

防火涂料的防火原理是什么?

众所周知,钢结构防火涂料能有效地发挥防火作用,从而提高钢结构的耐火极限,但钢结构防火涂料为什么能发挥作用,让我们一起来揭示钢结构防火涂料的防火原理。
为了提高涂料的耐火性,减少燃烧过程中有毒有害气体的产生,常添加无机阻燃剂。无机阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁、高岭土、蒙脱石、粘土等无机填料。
钢结构防火涂料
1、氢氧化铝加热后分解成A120和水。
在240~500℃范围内测定的数据表明,反应的吸热为1967.2kJ/kg,吸热是氢氧化铝阻燃剂的主要作用。氢氧化铝的热重差热分析结果表明,氢氧化铝的吸热过程分为三个阶段。
2、氢氧化镁的TG-DTAC光谱如图3-4所示。氢氧化镁在340℃左右逐渐吸收热量。
分解吸热峰在430°C,分解吸热峰在490°C,剩下氧化镁。在吸热分解反应中,氢氧化镁的吸热为44.8kj/mol,吸热是抑制氢氧化镁燃烧的主要原因。
3、高岭土、蒙脱石、粘土等无机填料高岭土、蒙脱石、粘土等无机填料具有良好的耐热性、耐酸碱性,价廉易得,加入到涂料中,一方面可以起到阻燃填料的作用,另一方面可以提高涂料的物理力学性能。近年来,由于纳米技术和表面处理技术的发展,使得涂层在制备过程中的分散性得到了改善,涂层在成膜阶段可以均匀地分布在基体表面,从而可以有效地起到防火的作用。以下以改性高岭土为例,分析其降温阻燃效果。
高岭土是自然界中广泛存在的一种水合硅酸铝。分子式为2二氧化硅,氧化铝·2水,结构单元(Si4O10)(OH)8。高岭土的加热温度接近500℃,结构为水结晶,在650℃左右完全脱羟基,水合硅酸铝成高岭石主要由氧化铝和二氧化硅组成。温度继续升高,偏高岭石晶相为硅铝晶相,最终产物为莫来石和无定形二氧化硅。
从加热过程来看,涂层中的高岭土在加热时分解水蒸气,能吸收大量热量,而al2o3也是一种吸收热量的惰性载体。因此,通过减少对基体的传热、水蒸气的稀释和熔融涂层的阻氧作用,提高了涂层的耐火性。

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