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防火涂料依据基料组成、分散介质、保护对象、防火机理等的不同,可有不同方式的分类。防火涂料按基料组成的不同,可分为无机防火涂料和有机防火涂料。无机防火涂料用天机盐作基料,有机防火涂料用合成树脂作基料。防火涂料按分散介质的不同,分为水溶性防火涂料和溶剂性防火涂料。无机防火涂料和乳胶防火涂料一般用水作分散介质,而有机防火涂料一般用有机溶剂作分散介质。防火涂料按其应用场合,可分为饰面型防火涂料、钢结构防火涂料、电缆防火涂料。饰面型防火涂料,施涂于可燃基材(如木材、塑料、纸板、纤维板等)表面,能形成具有防阻燃保护和装饰作用的涂膜。钢结构防火涂料,施涂于建筑物及钢结构建筑物表面,能形成耐火隔热保护层,以提高钢结构耐火极限。钢结构防火涂料可分为厚涂型、薄涂型和超薄型防火涂料以及室内、室外用防火涂料。电缆防火涂料,施涂于电线电缆表面能形成防火阻燃涂层,以防止电线电缆延续燃烧。这类防火涂料的构成、理化性能等待点与饰面型防火涂料相似,但防火性能与试验方法不同。防火涂料按防火机理的不同,可分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料。非膨胀型防火涂料在火灾小受热时,会生成一种玻璃釉状物,覆盖在材料表面.起到隔绝空气和隔热作用,使基材不易着火。这种釉状物是在配方中加一定量的硼化物、硅酸盐、磷化物、锑化物及卤化物,在遇火燃烧时烧结而形成的。这种釉状物比较薄,防火效果较差,玻璃状釉化物隔热性能有限,高温中易损坏,但非膨胀型防火涂料具有较好的装饰性,着色方便,耐水性、耐腐蚀、硬度也比较好。膨胀型防火涂料是防火涂料家族中的主要类型。由于它在火灾中受热时,表面涂层会熔融、起泡、隆起,形成海绵状隔热层,并释放出不燃性气体,充满在海绵状隔热层中。这种膨胀的海绵状隔热层,厚度往往是原涂层厚度的十多倍甚至上百倍,泡沫层不仅隔绝了氧气。而且具有良好的隔热性能,可以延滞热量传向被保护基材的速度,防止火焰迅速蔓延。此外,涂层膨胀形成泡沫隔热层的过程是吸热反应,使体系的温度降低,故其阻燃防火效果显著。 因而,目前同内外无论是饰面型防火涂料,还是钢结构防火涂料, 或者是电缆防火涂料的研制,绝大多数都是走“膨胀型”这条技术路线。膨胀型防火涂料隔热效果显著,隔热性能优良,但外观装饰性稍差。我国目前所用的防火涂料,主要品种有改性氨基膨胀防火涂料、膨胀型过氯乙烯防火涂料、钢结构防火涂料、室外钢结构防火隔热涂料、室外钢结构膨胀防火涂料、超薄型钢结构膨胀防火涂料、木结构乳胶膨胀防火涂料、膨胀型乳胶防火涂料、膨胀型无机防火涂料、木材防火涂料、透明防火涂料、饰面型防火涂料、水性膨胀型防火涂料等。
[color=#000000]防火涂料大多是用于可燃性基材表面,能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延,用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料。除具有阻燃作用以外,还具有防锈、防水、防腐、耐磨、耐热以及涂层坚韧性、着色性、黏附性、易干性和一定的光泽等性能。其一,[/color][url=http://www.zhenmao-wiremesh.com/][color=#000000]不锈钢网厂[/color][/url][color=#000000]的钢结构建筑的耐火性能远比砖石结构和钢筋混凝土结构差。为了克服钢结构防火涂料的缺点,一般采用制备新型钢结构防火涂料和对传统防火涂料进行改性等办法加以解决。其二,建筑装修用的木材总消耗量比例呈逐年上升的趋势。而饰面型防火涂料也成为防火涂料业的一个热销品。防火涂料处理木质基材,使其点燃时间和耐燃时间都增长,在一定程度上提高了木质基材的耐燃等级。其三,用稻壳碳化处理得到的稻壳焦制备了一种厚涂型防火涂料,隔热、高温、浸酸及力学等实验研究表明其在高温环境和酸性介质中具有较高的力学强度和优良的体积稳定性,稻壳焦的多孔性和其碳质粒子的红外阻隔作用、硅质粒子的化学和高温稳定性赋予其制品优良的隔热效应和耐酸耐热特性。[/color]
21.在通常条件下,钢结构为什么一定要实施防腐蚀措施? 简单地说,在通常自然环境中(大气、水、土壤等) ,钢铁是会被腐蚀的(我们随时可以看到钢铁生锈的情况) 。钢铁制品、建筑用钢结构,如果不实施防护措施,是不能够耐久使用的。在通常自然环境中,钢铁腐蚀的电化学过程是可以持续、顺利的进行,直到钢铁完全变成铁锈为止。只有采取有效的防护措施,才能阻止或减缓腐蚀过程。 如果要深一步理解和解释钢铁腐蚀,下面的电位-PH图是很有帮助的。图 21.1 是 Fe—H2O系电位—pH平衡示意图。表明了在水系统中,铁的电化学电位与水介质的酸碱度(pH)之间的平衡关系。纵坐标是铁的电位(E) ,横坐标是水介质的酸碱度(pH) 。电位与 pH的平衡构成三个区域。处在 a 区范围内,铁离子(Fe++)处于稳定状态,称作“腐蚀区” (铁变为铁离子的过程就是腐蚀) ;在 b区范围内,铁的氧化物( Fe2 O 3)是处于稳定状态,称作 “钝化区” ; 处在 c 区范围内, 铁 (Fe) 处于稳定状态, 称作 “免蚀区” 。 在中性条件下 (pH=7) ,通常铁的电位与 pH 的交点是 M 点,是处在 a 区范围内,腐蚀是必然趋势。越是趋于酸性(pH越小) ,铁腐蚀性越强。也就是说,钢铁在中性、酸性条件下是一定会遭受腐蚀的。只有在强碱性条件下(如 pH>12, N点) ,钢铁表面才能生成有保护作用的钝化膜。混凝土中钢筋为什么不腐蚀呢?正是因为混凝土是强碱性的,水泥水化产生的“碱”能够使混凝土中的 pH>12,如图 21.1 中的 N 点在 b区范围内,铁的氧化状态( Fe2 O 3)是处于稳定状态。由于钢筋表面生成一层“钝化膜” ,所以混凝土中的钢筋可以长期保持不锈。当混凝土中的碱度降低的时候(如“碳化” ) ,就会由 b区移到 a 区范围内,钢筋就要腐蚀了。c 区范围内铁是处于稳定状态(免蚀区) ,只有使铁的电位负向移动才能进入“免蚀区” (这正是阴极保护原理) 。应用电位—pH图,能够从理论与实际的结合上,对钢铁的腐蚀本质给与很好的解释。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/11/200811241936_120250_1623504_3.jpg[/img]由上分析可知,钢铁在弱碱性、中性、酸性环境中是会遭受腐蚀的,这是由铁的“本性”决定的。通常说所的自然环境(包括大气、水、土壤) ,大都是中性、弱酸性,在此环境中的钢结构,如果不进行防腐蚀处理,是不能耐久使用和保证安全的。在受污染的环境、工业环酸、碱、盐等苛刻环境中,钢结构更需要可靠的防护。 22.钢结构防护有哪些主要技术思路? 简单说来,在设计阶段主要有以下三方面的技术思路可供选择: ——选材:不同钢种的耐腐蚀性能是不一样的。比如,耐候钢就比普通碳钢、合金钢的耐腐蚀性能好,不锈钢就更耐腐蚀。这是从提高钢种本身其抗腐蚀能力的技术思路,但有一定局限性。比如,即使是耐候钢也可能还需要进一步防护,不锈钢虽好,但由于价格贵,目前还不能大量应用于钢结构中; ——防护涂层:这是把钢结构封闭起来、与腐蚀环境隔绝的技术路线,也是目前国内外最普遍应用的防护方法。涂层品种繁多,有金属涂(镀)层、有机涂层、无机涂层等。用涂层将钢结构与环境完全隔离是很难做到的,因为涂层总会有缺陷,并且涂层本身性能也随时间而变化(如老化) 。作为防腐蚀涂层还需要考虑强化防腐方面的技术因素。其中重要的因素之一就是添加能够阻止锈蚀的“颜料” (缓蚀剂)到涂层之中; ——阴极保护:这是一种电化学保护方法。由图 21.1 可以看出, ,当铁处于 c 区范围内时,铁就处于稳定状态。给与钢结构以负电(更多的电子) ,就能够使其进入“免蚀区” (变成阴极而不腐蚀) ,称做阴极保护。阴极保护方法多用于水、土介质条件下的钢体、钢结构,如钢桩、海洋钢结构平台、地下油气管线等。 如果采用单一措施达不到设计寿命期的要求时, 可选择复合技术措施, 如涂层加阴极保护,或其他综合措施。 23.什么叫做耐候钢? 它是合金钢的一个种类。通过改变钢的添加成分,不仅能提高钢的力学、机械性能,而且能提高和改善钢的耐腐蚀性能。某些合金元素的加入(甚至是微量) ,就可以明显改变钢的微观结构和表面状态,从而提高了对环境腐蚀的适应能力。如加入钨、锰、铜、磷等元素而成的合金钢,在海洋大气中,比普通钢有较好的耐腐蚀性能。依据这种“合金化”原理生产出来的钢叫做耐蚀钢或耐候钢。 耐蚀钢在国内外都有生产和应用,但在钢结构中的应用面还不够广泛。原因可能是,虽然耐蚀钢能提高防腐蚀能力,但在严酷的腐蚀环境中,仍不能解决长时期不腐蚀的问题;另一方面,耐蚀钢价格较高也是因素之一。 目前,采取“合金化”的方法提高钢自身的防护能力,仍然是人们努力的目标之一。价格适中而又耐蚀性能好的耐蚀钢,肯定是受欢迎的。此外,耐蚀钢的低温冲击韧性比一般的结构钢要好(相关标准可参考《焊接结构用耐候钢》 (GB4172-84) ) 。 24.什么叫做有机涂层?怎样分类? 有机涂层是与无机涂层对应的称谓,并没有严格的定义。有机涂层还常常称作涂料,早期的涂料通常叫做油漆。其主要成膜物质和溶剂等,是以有机材料为主体的。有机涂层的主要构成大体是: