摘要：介绍了无烟超薄型钢结构防火涂料的研制方法，将纳米有机一无机硅系阻燃荆应用到超薄型钢结构防火涂料中，改善了以往防火涂料单一使用 APP 阻燃剂而大量产生浓烟厦有毒气体的缺陷。该防火涂料具有较好的耐火性能和装饰性能。

    关键词：防火涂料；钢结构；纳米涂料；硅系改性阻燃剂

    1 引言

    目前，建筑钢结构在高层建筑大跨度结构上被广泛采用。钢结构具有高强、高韧、抗震、轻质、价廉等特点，钢材虽属于不燃材料，但它极易导热，高温下会迅速受热而失去强度，失去承载能力，导致事故发生。钢材的机械强度是温度的函数，一般随温度的升高而降低，当温度升高到钢材的临界温度时 ( 一般为 540 ℃ ) ，其屈服应力仅为常温的 40 ％ ，致使承载能力急剧下降。钢材在高温火焰直接灼烧下，只有 15 min 的耐火极限。因此，对钢结构做防火保护极为必要。其保护措施很多，在实际工程应用最多且廉价有效的方法就是涂装钢结构防火涂料。

    我国于 2O 世纪 8O 年代初开始研制钢结构防火涂料，最初由公安部四川消防所牵头研制。进入 2O 世纪 9O 年代以来，我国钢结构防火涂料的研发迅速，产品类型也不断丰富，由最初的厚涂型发展到薄涂型、超薄型，相应的新产品也不断涌现市场。到目前为止，已有许多性能优良的产品应用到工程建设中，钢结构防火涂料的研究与应用的热情空前高涨。国内钢结构建筑的市场份额不到 5 ％ ，而国外则占到 50 ％ ，可见我国钢结构建筑市场还有很大的发展空间，如此相应带来的钢结构防火涂料市场将是巨大的。目前，国内钢结构防火涂料的市场需求为每年 2 万 t 以上，生产和施工的企业超过 200 家，遍布全国各个省市，但多数集中在大城市和经济发达地区。代表性的单位有公安部四川消防研究所、上海新华阻燃剂总厂、北京城建天宁消防有限公司、上海汇丽集团二厂等。涂料作为一种高分子材料，在燃烧时不可避免地会产生大量烟雾，又因使用传统的含卤素的阻燃剂在燃烧过程中释放出大量卤 化氢气体、 CO ，刺激眼睛和呼吸系统，甚至使人在火灾 中迷失方向无法逃生，造成所谓的“二次灾害”。据报道，世界上因火灾事故而死亡的人中， 90 ％以上是因为高分子材料燃烧时散发出的烟雾和毒性气体，如 CO 、 HCl 等使人窒息而死，并非明火烧死。因此，研制无烟 超薄型钢结构防火涂料具有重要的现实意义。

    2 试验部分

    2 ． 1 原料

    无烟超薄型钢结构防火涂料用原料见表 1 ；配方 见表 2

表 1 原材料名称、规格及产地

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表 2 无烟超薄型钢结构防火涂料配方

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    2 ． 2 试验步骤

    2 ． 2 ． 1 涂料制备

    通过正交试验设计法，对配漆工艺、阻燃体系、树 脂体系、颜填料体系进行优化设计，在尽可能少的有效试验次数中得到最佳试验配方。同时选择不同类型的助剂和溶剂等改善涂料的贮存性能和涂膜的流平性，获得无烟、耐久、防火性能优异、具有一定装饰性和优异施工性能的超薄型钢结构防火涂料的配方和工艺。纳米无烟／低烟超薄型钢结构防火涂料的生产工艺流 程见图 1 。

图 1 纳米无烟超薄型钢结构防火涂料的生产工艺流程

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    2 ． 2 ． 2 标准测试样板的制备

    参照 GB 1727 — 79 ，采用刷涂法将防火涂料快速均匀地涂刷在规定的底板上。刷涂时，不允许有空白或溢流现象，且不可一次刷涂过厚。涂刷好的样板平 放于室温干燥。

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