新材料在鋼結(jié)構(gòu)膨脹型防火涂料中的應(yīng)用分析

容七英

（楚雄佑琳生科技有限公司，云南 楚雄 675000）

防火涂料在現(xiàn)階段的建設(shè)設(shè)計(jì)和施工中被廣泛的利用，其使用可以有效的提升建筑的防火等級(jí)和實(shí)際防火效果，從而保證建筑消防安全，所以重視防火涂料的具體使用有突出的現(xiàn)實(shí)效果。就目前掌握的資料來看，鋼結(jié)構(gòu)膨脹型防火材料的應(yīng)用比較的廣泛，但是隨著建筑安全等級(jí)的要去提升，對(duì)涂料的具體性能等有了更高的要求，所以防火涂料要實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用效果的提升，必須要在新標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上做改變。

1 晶須在防火涂料中的應(yīng)用

在現(xiàn)階段的防火涂料生產(chǎn)中，利用比較廣泛的一種新材料是晶須。要了解晶須在防火涂料中的具體利用，首先需要對(duì)晶須做全面的認(rèn)知。所謂的晶須具體指的是自然形成或者在人工控制條件下（主要形式） 以單晶形式生長(zhǎng)成的一種纖維，其直徑非常?。ㄎ⒚讛?shù)量級(jí)），不含有通常材料中存在的缺陷（晶界、位錯(cuò)、空穴等），其原子排列高度有序，因而其強(qiáng)度接近于完整晶體的理論值。其機(jī)械強(qiáng)度等于鄰接原子間力。晶須的高度取向結(jié)構(gòu)不僅使其具有高強(qiáng)度、高模量和高伸長(zhǎng)率，而且還具有電、光、磁、介電、導(dǎo)電、超導(dǎo)電性質(zhì)[1]。晶須的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其他短切纖維，主要用作復(fù)合材料的增強(qiáng)體，用于制造高強(qiáng)度復(fù)合材料。

從現(xiàn)實(shí)分析來看，晶須的種類是非常多的，而且在防火涂料中，晶須的應(yīng)用也是非常廣泛的。目前所掌握的資料顯示，在防火涂料的生產(chǎn)中，利用的晶須主要有：水合堿式硫酸鎂晶須、氫氧化鎂晶須、二氧化硅晶須、氧化鎂晶須等。在這些晶須中，水合堿式硫酸鎂晶須主要是加入到環(huán)氧樹脂基和丙烯酸基涂料體系中，在加入了此種晶須后，涂料的黏度指數(shù)有了非常顯著的提升，其增稠性和觸變性極大改善，涂料的涂抹效果以及具體的性能等均有了顯著的改變。

2 石墨層間化合物在防火涂料中的應(yīng)用

就目前的掌握的資料來看，在防火涂料中，石墨層間化合物的應(yīng)用有著非常顯著的效果。從概念解讀來看，所謂的墨層間化合物，就是在插層劑的作用下，化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)侵入石墨層間，并在層間與碳原子鍵合，形成一種并不破壞石墨層狀結(jié)構(gòu)的化合物。石墨經(jīng)過化學(xué)處理制成的層間化合物，其性質(zhì)大大優(yōu)于石墨，具有耐高溫、抗熱震、防氧化、耐腐蝕、潤(rùn)滑性和密封性等優(yōu)良性能或功能，是制備新型導(dǎo)電材料、電池材料、儲(chǔ)氫材料、高效催化劑、柔性石墨、密封材料的原料，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)大到冶金、石油、化工、機(jī)械、航空航天、原子能、新型能源等領(lǐng)域。

就應(yīng)用了石墨層間化合物的防火涂料應(yīng)用分析來看，在遇到高溫的時(shí)候，石墨層間化合物吸留在層間陣中的化合物會(huì)分解并析出，化合物的分解和析出會(huì)使石墨沿著結(jié)構(gòu)的軸線出現(xiàn)數(shù)百倍的膨脹。而且石墨層間的化合物在受熱的條件下，其因?yàn)榕蛎洉?huì)吸收大量的環(huán)境中的熱量，從而導(dǎo)致火焰窒息。膨脹的化合物主要的成分是碳，其耐高溫效果比較的好，一般在600～700℃，而且膨脹后的化合物結(jié)構(gòu)比較疏松，有著非常好的隔熱效果，其在材質(zhì)上進(jìn)行附著相當(dāng)于添加了隔熱層，這樣，隔絕火源的目的可以實(shí)現(xiàn)[2]。

3 氟素表面與界面活性劑在防火涂料中的應(yīng)用

對(duì)現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)膨脹防火涂料中的新材料應(yīng)用做分析可知一種重要的新材料是氟素表面與界面活性劑。就這種材料的具體分析來看，其是一種非離子聚合型含氟表面活性劑，將其作為涂料的添加劑進(jìn)行利用，涂料的表面張力會(huì)明顯的降低。對(duì)氟素表面與界面活性劑的具體應(yīng)用做分析發(fā)現(xiàn)其顏色淺、氣味小、黏度比較的低，可以作為一種比較優(yōu)秀的潤(rùn)濕劑和流平劑，從而發(fā)揮具體的作用。

從防火涂料的具體法分析來看，其防火性與涂料的雙重效應(yīng)有顯著的關(guān)系，而所謂的雙重效應(yīng)具體指的是涂料足夠低的表面張力和連續(xù)的可預(yù)見表面張力。足夠低的表面張力具體指的是涂料本身的表面張力要比基材的表面張力要小，一般來講，基材的表面張力和涂料的表面張力差值要達(dá)到10倍以上，這樣，涂料在基材上可以充分的浸潤(rùn)和鋪展[3]。連續(xù)的可預(yù)見表面張力具體指的是涂料在由液相轉(zhuǎn)化為固相的動(dòng)態(tài)過程中涂料表面張力的穩(wěn)定、可靠維持，這樣可以有效的避免或者是減少過程中的表面張力梯度，如此一來，外觀差異性會(huì)減少，涂料起皮、脫落路燈問題均會(huì)減少或者是避免。

對(duì)各種元素的屬性做分析可知氟是所有元素中電負(fù)性最大的，而范德華原子半徑又是除氫以外最小且原子極化率最低的元素?；诖颂攸c(diǎn)，氟原子所形成的單鍵和碳原子所形成的單鍵與其他原子所形成的單鍵鍵能相比，氟原子單鍵的鍵能最大，而且鍵長(zhǎng)比較的短，所以氟表面的活性劑的F-C鏈非常的牢固。正是因F-C鏈比較的牢固，所以其很難出現(xiàn)以共價(jià)鍵均裂方式的斷裂和分解。除此之外，在相同的化合物當(dāng)中，氟碳離子異形裂解離反應(yīng)所需要的能量也是最大的，所以在氟素表面與界面活性劑在遇到高熱情況的時(shí)候，其會(huì)表現(xiàn)出非常高的活性，這種活性使涂料具備了雙重效應(yīng)，從而使涂料具備了比較強(qiáng)烈的防火效果。

就氟素表面活性劑的具體利用來看，其在涂料體系中的添加量一般維持在0.03%～0.5%，這樣的比例對(duì)于涂料防火性能的發(fā)揮有積極的作用。就氟素表面活性劑的具體應(yīng)用方式來看，直接均勻攪拌加入即可?？傊?，在聚酯氨、不飽和樹脂等防火涂料體系中，可以使用氟素表面與界面活性劑，這樣，材料的耐化學(xué)品性、耐高溫性會(huì)顯著提升。

4 雙氫氧化物在防火涂料中的應(yīng)用

在防火涂料的生產(chǎn)中，應(yīng)用的第四種比較有效的新材料是雙氫氧化物。從雙氫氧化物的概念分析來看，其是化合物插層組裝的一系列超分子材料，也稱之為水滑石類插層材料。從雙氫氧化物的特點(diǎn)分析來看，其是一種由帶正電荷的物層和層間填充帶負(fù)電荷的陰離子所構(gòu)成的層狀化合物，這種層狀結(jié)構(gòu)維持了此類化合物的化學(xué)穩(wěn)定性。

就現(xiàn)階段的具體分析來看，雙氫氧化物的具體利用比較的廣泛，而且其作用表現(xiàn)也比較的顯著[4]。一般來講，利用此類化合物，材料的氣體滲透性以及熱穩(wěn)定性等會(huì)有非常好的提升。對(duì)雙氫氧化物在防火涂料中的具體利用做分析會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)防火涂料中含有1.9%的納米雙氫氧化物時(shí)，涂料的耐火性可以達(dá)到32min45s，其效果明顯的要高于一般的阻燃填料。總的來講，在防火涂料中應(yīng)用雙氫氧化物，不僅涂料的防火性能會(huì)明顯的提升，去還會(huì)有效的提升涂料在遇到火情時(shí)膨脹后的強(qiáng)度。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑防火是建筑施工和應(yīng)用中的重中之重，所以必須要做好防火分析。防火涂料的使用有效的提升了建筑的防火效果，提高了建筑使用的安全性，但是從實(shí)踐分析來看，現(xiàn)階段利用的防火涂料，其性能等存在著一定的問題，所以其防火效果是有限的。新材料為防火涂料的開發(fā)提供了機(jī)遇，在防火涂料的生產(chǎn)中，新材料的使用會(huì)有效的提高涂料的防火效果，所以出于高防火性能涂料生產(chǎn)的需要，對(duì)新材料的具體應(yīng)用做分析現(xiàn)實(shí)意義顯著。