膨胀型防火涂料是如何实现阻燃防火功能的？

关键词：磷酸三甲苯酯TCP、增塑剂TCP、涂料用阻燃剂TCP、磷酸三（3-甲基苯）酯、阻燃剂TCP

 

膨胀型防火涂料受火燃烧的情况较为复杂，涉及的因素较多，概述如下。

 

   (1)形成泡沫炭化层以阻挡外部热源的作用

   膨胀型防火涂料成膜后，在常温下是普通的漆膜，在火焰或高温作用下，涂层发生膨胀、炭化，形成一个比原来厚度大几十倍甚至几百倍的不燃的蜂窝泡沫状炭质层，它可以割断外界火源对基材的加热，从而起到阻燃作用。以传热公式表示如下：

   由上式可以看出，由于涂层在受热膨胀前后的厚度差一般在几十倍，甚至几百倍，传热距离L对传热量Q的影响是非常明显的；另外，一般涂层的导热系数A值为1.163×10-4w／(m·K)一8.141×10-4W／(m·K)，而泡沫炭层的λ值比该值小得多(接近气体的λ值，即2.326×10-5W／(m·K)。据测算，在传导热量和传热面积基本一致的情况下，热源与涂料保护的底材在发泡前后的温度差可达1000℃以上，由此可见防火涂料受热形成的泡沫层的显著隔热效果。

 

   (2)改变热分解反应历程，阻止放热量大的反应发生

   有机物燃烧时，随着二氧化碳和水的生成放出大量的热量。而膨胀型防火徐料中磷酸铵、聚磷酸铵、有机磷酸酯、硼酸铵等难燃剂在火焰或高温作用下能使含羟基的有机聚合物发生脱水成炭反应，或生成热稳定性高的酯，它们呈熔融的黏稠状体，将基层覆盖封闭起来，从而避免了有机物燃烧时生成二氧化碳放热反应的发生。

 

   (3)阻止有焰燃烧的连锁反应

   有机物在受热氧化燃烧时能分解成种种基团，其中，羟基自由基的能量很大，可在燃烧反应中放出大量的热能并引起连锁反应，促进了燃烧的进程。膨胀型防火涂料中都加入有卤素化合物，该类物质可阻止连锁反应的发生。因为该卤素化合物在高温下能分解出卤化氢，卤化氢可捕捉经基自由基，使连锁反应终止，从而阻止了有焰燃烧的发生。

 

   (4)分解出的惰性气体将可燃性气体稀释

   含氮化合物、含卤素的有机化合物、碳酸盐及其金属的氢氧化物等，它们在火焰或高温作用下能分解出大量的不燃性气体，如NH3、H2O、CO2、HCl、HBr等，将热分解生成的可燃性气体和空气中的氧浓度冲淡，从而抑制了有焰燃烧的发生。

 

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