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无机填料在防火涂料中的应用
2018年11月30日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:101
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随着我国社会和经济的不断发展,火灾造成的损失也越来越大。据统计,今年1至8月份,全国共接报火灾16.61万起,亡933人,伤560人,直接财产损失20.53亿元,所以为了减少火灾造成的损失,必须加强消防产品的建设。防火涂料作为消防产品中的重要一员,对消防事故起到一定的预防作用,因此通过提高涂料的防火性能,便能有效地减少消防安全事故。

 

火灾事故现场

 

防火涂料使用情况对比图(左涂;右未涂)

 

防火涂料中有效成分之一为无机填料,它既能提高涂料的防火阻燃性能,又能降低涂料生产成本,而且还具有原料丰富,热稳定性良好,无毒性等优点,因此在防火涂料等工业领域中具有广泛应用。

 

一、无机填料的阻燃原理

无机填料不仅使防火涂料具有装饰性更重要的是它还能改善防火涂料的机械物理性能和化学性能,提高涂层的耐热性并抵抗气流冲击不同的无机填料具有不同的工作原理,具体可分为以下几类:

 

有些无机填料熔融体可以与基料形成覆盖层,隔绝空气,阻止燃烧的发生

有些无机填料在高温下可发生脱水、分解等吸热反应或熔融、蒸发等吸热过程,降低燃烧物的能量,抑制燃烧的进程。

③无机填料在燃烧时所分解出的气体能冲淡可燃性气体和氧的浓度,抑制燃烧的进行

 

二、防火涂料中常用的无机填料

了解了无机填料的阻燃原理,那么在防火涂料中常用的无机填料又有哪些呢?接下来,小编就给大家科普一下。

 

①氢氧化铝

氢氧化铝作为阻燃填料,具有热稳定性好、无毒、不挥发、发烟量少、阻燃效果好等特点,是防火涂料中最主要的无机填料之一,具有阻燃、消烟、填充的三大功能

 

它的具体工作原理为:氢氧化铝在受热时会发生分解反应并吸收热量,且反应后生成的水蒸气可以降低可燃气体的浓度;另外生成的氧化铝残渣则沉积于主体材料表面,起到隔离氧气的作用,达到抑制燃烧的效果。

 

氢氧化铝填料

 

②氢氧化镁

氢氧化镁跟氢氧化铝类似,同样具有以上三大功能。它在受热时会分解产生水,带走大量热量,同时水蒸气的释放还能冲淡基体材料周围的可燃气体,达到阻燃的目的。此外分解生成的氧化镁会覆盖于基材表面,起到了一定的隔绝氧气的作用。

 

③滑石粉

滑石粉主要成分为含水硅酸镁,熔点在1500℃以上,具有耐火性、抗酸性、绝缘性、化学性不活泼、成本低廉等优点,填充到防火涂料时可增强涂料的耐火性能,降低涂料的生产成本。

 

④碳酸钙

碳酸钙由于本身的不燃性以及在高温下会被分解生成二氧化碳,可以稀释氧气的浓度,从而达到抑制燃烧的效果。

 

⑤高岭土

高岭土在防火涂料中,一方面能起到充填剂的作用;另一方面,由于它具有良好的耐火性,所以还可以提高涂料的耐火性能。

 

⑥氧化铝

氧化铝熔点高达2000℃以上,且本身具有不燃性,填充到防火涂料中,可以有效地提高涂料的耐火性能。

 

⑦纳米二氧化钛

由于纳米二氧化钛具有三维网状结构、大的比表面积、化学结构稳定, 良好的分散性和耐候性等优点,在涂料干燥时能够形成网状结构,形成致密的炭质层(对基材有保护作用),从而能够提高涂料的强度,保证介质的物理稳定性,以及增强涂料的抗火性能。

 

⑧钛白粉

钛白粉具有较好的热稳定性,熔点高达1800℃,耐久性良好,且易分散,在涂料中添加一定比例的钛白粉,对防火涂料耐火性能有着明显的改善作用。

 

三、发展趋势

虽然在防火涂料中添加无机填料,可以有效改善涂料的耐火性能,但是无机填料也存在一些缺点,比如与基材附着力低,易龟裂、粉化、剥落等。所以如何解决这些现象,制备出性能更加优良的无机填料,对防火涂料等工业领域的发展都具有重大意义。

 

粉体圈 作者:华子


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