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钢结构防火涂料专业技术说明

钢结构防火涂料专业技术说明

一、钢结构防火涂料防火原理

1. 隔绝基材与空气,抑制燃烧启动
钢结构防火涂料自身具备难燃或不燃特性,可在钢结构基材表面形成防护层,阻断基材与空气中氧气的直接接触,有效延迟基材着火时间,减缓燃烧反应速率。

2. 降低导热性能,延缓热量传递
涂料本身除难燃/不燃特性外,兼具较低导热系数,能够阻碍火焰高温向钢结构基材快速传导,延缓钢材温度上升速度,为火灾救援争取时间。

3. 释放惰性气体,稀释可燃气体
涂料受热过程中会分解出二氧化碳、氮气等不燃惰性气体,冲淡钢结构基材受热分解产生的可燃性气体,降低可燃气体浓度,抑制燃烧反应持续发生,减慢燃烧速率。

4. 中断燃烧连锁反应,降低体系温度
含氮类防火涂料受热后,会分解出NO、NH₃等活性基团,这类基团可与燃烧过程中产生的有机游离基发生化合反应,切断燃烧连锁反应链,从而降低体系温度,终止燃烧进程。

5. 膨胀发泡形成隔热炭化层
膨胀型钢结构防火涂料受高温作用时,会迅速膨胀发泡,形成致密、坚硬的多孔碳质泡沫隔热层,完全封闭被保护钢结构构件,大幅阻隔热量向基材传递,避免钢材因温度骤升导致力学强度急剧下降,保障构件火灾下的结构稳定性。

二、钢结构防火涂料主要特性

1. 炭化层附着性能优异
产品形成的膨胀炭化层具备良好附着力与结构强度,即便在火灾气流冲击下,仍能与钢结构基材紧密贴合,彻底解决传统涂料炭化层脱落(“两张皮”)的行业痛点,保障防火隔热效果持续有效。

2. 长效防腐耐候性能突出
通过对合成树脂进行改性处理,搭配原材料微胶囊化技术,从根源上解决原材料物理缺陷导致的防腐性能不足问题,显著提升涂料整体防腐耐久性,延长钢结构构件使用寿命。

三、钢结构防火涂料分类及技术参数

为适配不同钢结构工程防火等级、使用场景需求,需结合耐火极限、装饰要求、施工条件,选用对应类型的防火涂料,具体分类及技术特点如下:

(一)超薄型钢结构防火涂料

超薄型钢结构防火涂料指涂层厚度≤3mm的膨胀型防火涂料,装饰性能优良,高温下可膨胀发泡形成防火隔热层,耐火极限≤2h。
该类涂料多为溶剂型体系,具备粘结强度高、耐候耐水性优、流平性好、装饰效果佳等核心优势;受火后膨胀形成的致密炭化层耐火冲击性强,可有效延缓钢材温升,保护钢构件安全。施工方式灵活,可采用喷涂、刷涂、辊涂,适用于耐火极限要求2h以内的建筑钢结构。
高端超薄型产品耐火极限可突破2h,其配方以特殊结构聚甲基丙烯酸酯/环氧树脂复配氨基树脂、氯化石蜡为基料粘合剂,以高聚合度聚磷酸铵、双季戊四醇、三聚氰胺构成核心防火阻燃体系,辅以钛白粉、硅灰石等无机耐火材料,以200#溶剂油为溶剂复合而成,广泛应用于轻钢结构、网架等钢结构工程。因其涂层超薄,材料用量远低于薄型、厚型涂料,可有效降低工程综合造价,同时实现高效防火保护。

(二)薄涂型钢结构防火涂料

薄涂型钢结构防火涂料涂层厚度为3mm<厚度≤7mm,具备基础装饰效果,高温下膨胀增厚,耐火极限≤2h。
涂料以水性聚合物为基料,复配阻燃剂体系、防火添加剂、耐火纤维等组分,防火机理与超薄型涂料一致。其核心要求为基料聚合物需对钢基材具备优异附着力、耐久性及耐水性,装饰性能优于厚型涂料、略逊于超薄型涂料,主要用于耐火极限2h以内的钢结构防火保护工程,以喷涂为主要施工方式。该类产品曾占据较大市场份额,随着超薄型涂料技术迭代,市场应用逐步被替代。

(三)厚型钢结构防火涂料

厚型钢结构防火涂料涂层厚度为7mm<厚度≤45mm,涂层呈粒状饰面,表观密度小、导热系数低,耐火极限可达2h以上。
涂料主要以无机材料为核心组分,防火性能稳定,长期使用可靠性高;因组分颗粒粒径较大,涂层表面平整度较差,装饰性不足,多用于结构隐蔽部位的防火保护。其防火机理为依靠材料粒状结构、低密度特性、低导热系数及材料自身吸热性,延缓钢材温升,保障构件结构强度。
产品以水玻璃、硅溶胶、磷酸铝盐、耐火水泥等无机胶凝材料为粘结基料,搭配膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、漂珠、粉煤灰等轻质绝热骨料,辅以硅酸铝纤维、岩棉等增强材料及防火添加剂、化学填料配制而成,生产成本较低。施工以喷涂为主,适用于耐火极限要求2h以上的室内外隐蔽钢结构、高层全钢结构、多层厂房钢结构,如高层民用建筑承重柱、多层建筑支承柱(耐火极限要求3h)等关键构件。

(四)矿物棉类建筑防火隔热涂料

矿物棉类建筑防火隔热涂料是继珍珠岩系列、氯氧镁水泥系列厚型防火涂料后,新型防火隔热涂料品类,市场应用仍处于发展阶段。相较于传统珍珠岩类防火涂料,其核心优势为矿物纤维隔热填料可增强涂层力学强度,适用于地震多发区、震动频繁的建筑物,兼具防火、隔热、吸音多重功能。
该类涂料主要以矿物棉为核心原料,水泥为粘结材料,采用干法喷涂施工:矿物纤维经分散处理后,与粘结材料通过高压空气输送至喷口,与喷口周边高雾化水混合后喷射至基材表面,可形成低密度涂层,减轻建筑物自重、降低结构荷载。国外已规模化应用快干型矿物棉防火涂料,具备施工便捷、成本低廉、干燥固化快等优势,适配施工现场复杂施工条件。