飾面型防火涂料對不同木質(zhì)基材的防火性能比較研究

飾面型防火涂料對不同木質(zhì)基材的防火性能比較研究

摘　要：利用錐形量熱儀和水平垂直燃燒測定儀，按照ISO5660標(biāo)準(zhǔn)測量ZPC60-1飾面型防火涂料處理過的白樺、楊木、柳安、檀木、沙比例幾種木質(zhì)基材的耐燃時(shí)間、點(diǎn)燃時(shí)間、熱釋放速率等燃燒性能參數(shù)，并進(jìn)行分析，比較同種飾面型防火涂料處理過的幾種木質(zhì)基材的防火性能，為今后的防火處理提供參考數(shù)據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著飾面型防火涂料涂覆量的增加，各基材的耐燃時(shí)間和點(diǎn)燃時(shí)間都有不同幅度的增長，其中，白樺的耐燃時(shí)間和點(diǎn)燃時(shí)間較短，耐燃性能較差；沙比例耐燃時(shí)間和點(diǎn)燃時(shí)間較長，耐燃性能較好，各基材的耐燃順序是白樺＜楊木＜柳安＜檀木＜沙比例。在熱釋放速率方面，各基材的熱釋放速率峰值隨著飾面型防火涂料涂覆量的增加有所降低，其中以白樺和楊木的熱釋速率峰值較大，柳安次之，沙比例和檀木的較小，這些充分說明，在防火性能上，沙比例和檀木要優(yōu)于柳安，而柳安優(yōu)于楊木和白樺。另外，通過計(jì)算，還得出了這幾種木質(zhì)基材的涂覆量和耐燃時(shí)間的線性關(guān)系式，依此可以計(jì)算出相同耐燃時(shí)間下各基材的防火涂料涂量及其大小順序，即白樺＞楊木＞柳安＞檀木＞沙比例，為其今后的防火處理提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞　木質(zhì)基材；　飾面型防火涂料；　熱釋放速率；　耐燃時(shí)間；　點(diǎn)燃時(shí)間


Fire Performance Comparison Study on Decorative Fireproof Coating of Different Wood Substrates

Abstract：Fire retardant Birch, poplar, shorea spp, pao rosa and sapele is gained by coat
……（新文秘網(wǎng)http://jey722.cn省略1159字，正式會員可完整閱讀）……　
n of sapele is better than pao rosa, shorea spp and poplar than birch. Through calculating, the linear relationship between coated amount and fire ignited time of the wood substrates is gained. The fire retardant coating substrates loading and ranking can be calculated under the same time in order to send basis for the future disposal of the fire theory.

Keywords decorative fireproof coating; heat release rate; wood substrate; flame resistant time; time to ignition


目　錄

摘要 I
Abstract II
目錄 III

1　緒論 1
2　實(shí)驗(yàn)部分 5
2.1　實(shí)驗(yàn)儀器及介紹 5
2.1.1　錐形量熱儀 5
2.1.2　水平垂直燃燒測定儀 6
2.2　樣品的制備 7
2.3　實(shí)驗(yàn)方法 7
2.3.1　錐形量熱儀法 7
2.3.2　水平垂直法 7
3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論 8
3.1　點(diǎn)燃時(shí)間（TTI） 8
3.2　耐燃時(shí)間 9
3.3　熱釋放速率（HRR） 11
3.3.1　不同基材熱釋放速率比較 11
3.3.2　同種基材涂覆不同量涂料時(shí)熱釋放速率比較 12
3.3.3　涂覆相同厚度防火涂料后各種基材的熱釋放速率 15
4　結(jié)論 18
參考文獻(xiàn) 19
致謝 20


1　緒論

近年來，隨著人民生活的逐步改善，建筑裝修用的木材總消耗量比例呈逐年上升的趨勢。但木材的主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，主要組成元素是炭、氫、氧和氮。其性質(zhì)決定了它具有較高的火災(zāi)危險(xiǎn)性，未經(jīng)處理的木材及其制品是可燃性材料，并且這一可燃材料在現(xiàn)代生活中占著很大的比例。
據(jù)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料分析，世界各國火災(zāi)事故中，建筑物火災(zāi)占首位，而建筑物火災(zāi)中21%與木材、織物等纖維物有關(guān)。我國消防部門分析，火災(zāi)起因各異，但火勢擴(kuò)大、人員傷亡都與建筑物內(nèi)裝修中使用的木質(zhì)材料等可燃易燃材料有直接關(guān)系。為了減少火災(zāi)，全世界范圍正在篷勃開展各種材料的阻燃研究。許多國家都以法律的形式要求使用阻燃材料，在我國，也推行了強(qiáng)制性的消防法規(guī)。如1995年1月，公安部公布實(shí)施《公共娛樂場所消防安全管理規(guī)定》。同年3月，建設(shè)部向全國有關(guān)部門發(fā)出通知：批準(zhǔn)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50222-95為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，自1995年10月1日起施行。因此，對木材進(jìn)行阻燃處理勢在必行，目前常用浸漬、涂覆、添加阻燃劑等方法對木材及其制品進(jìn)行阻燃處理[1]。本文采用涂覆飾面型防火涂料的方法對不同木質(zhì)基材進(jìn)行阻燃處理。
飾面型防火涂料是一種集裝飾和防火于一體的新型涂料品種。飾面型防火涂料是涂覆于諸如木材、纖維板和紙板及其制品等可燃基材表面，平時(shí)起到一定的裝飾作用，一旦火災(zāi)發(fā)生，則具有阻止火勢蔓延，達(dá)到保護(hù)基材、使人們有足夠的時(shí)間離開火場和組織搶救的目的。
飾面型防火涂料由以下三部分組成：
基料：使用能熔化、不燃或阻燃性的基料，它在火焰作用下分解出不燃或難燃的樹脂。
顏料：通常只使用較少的具有不燃或阻燃作用的無機(jī)顏料，如氫氧化鋁和鈦白等，以保證涂膜的發(fā)泡效果。
防火助劑：膨脹型飾面防火涂料中需要使用發(fā)泡類防火助劑，其防火效果好，耐熱時(shí)間長，各類防火性能不同的產(chǎn)品可分別用于防火要求嚴(yán)格的各種場合[2]。
目前國際上對飾面型防火涂料性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)較為著名的有美國的ASTM E84 和ASTM D1360；日本的JIS A1321和JIS K5611等。ASTM E84適用于建筑物內(nèi)裝飾的防火涂料性能測試，檢驗(yàn)項(xiàng)目包括火焰?zhèn)鞑ニ俣�、煙濃度和燃燒溫度；ASTM D1360則是針對于木質(zhì)底材的防火涂料性能的，檢驗(yàn)項(xiàng)目有失重率、碳化指數(shù)和耐漂性等。日本的JIS A1321也是針對建筑內(nèi)裝飾材料的防火性能實(shí)驗(yàn)的，測試的主要指標(biāo)有熔融變形損壞程度、延燃性、殘焰時(shí)間、發(fā)煙量、底材溫度和陰燃時(shí)間等[3,4,5]。
我國飾面型防火涂料性能檢驗(yàn)和定級均按國家標(biāo)準(zhǔn)GB154421.1-1995《飾面型防火涂料防火性能分級和實(shí)驗(yàn)方法》執(zhí)行。表1.1和表1.2為國家規(guī)定的飾面型防火涂料理化性能和防火性能標(biāo)準(zhǔn)[6]。
表1.1　飾面型防火涂料理化性能技術(shù)指標(biāo)[7]
序號 檢驗(yàn)項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo)
1 在容器中的狀態(tài) 無結(jié)塊，攪拌后呈均勻狀態(tài)
2 細(xì)度 µｍ ≤100
3 干燥時(shí)間 h 表干 ≤4
4 附著力 級 實(shí)干 ≤24
5 柔韌性 mm ≤3
6 耐沖擊性 kg.cm ≤3
7 耐水性 h 24小時(shí)無起皺、無脫落，允許輕微失光和變色
8 耐濕熱性 h 48小時(shí)無起皺、無脫落，允許輕微失光和變色







表1.2　飾面型防火涂料防火性能技術(shù)指標(biāo)[8]
序號 檢驗(yàn)項(xiàng)目 級別和指標(biāo)
一級 二級
1 耐燃時(shí)間 min ≥20 ≥10
2 火焰?zhèn)鞑ケ戎?≤25 ≤75
3 阻火性 質(zhì)量損失 g
碳化體積 cm3 ≤5
≤25 ≤15
≤75
在涂層受熱發(fā)泡后，其熱阻增大有兩個(gè)因素起作用，即涂層厚度和涂層的熱導(dǎo)率比原涂層顯著提高。因?yàn)椋?br>R=*/λ 其中 R—涂層熱阻 m2•K/W
*—涂層厚度 m
λ—涂層的熱導(dǎo)率 W/（m•K）
由于發(fā)泡后的泡沫狀涂層厚度比原涂層增大幾十倍甚至上百倍，而熱導(dǎo)率由原來密實(shí)涂膜的1 W/（m•K）左右降低到接近空氣的熱導(dǎo)率：0.23 W/（m•K），因而使涂層的 ……（未完，全文共13688字，當(dāng)前僅顯示3256字，請閱讀下面提示信息。收藏《飾面型防火涂料對不同木質(zhì)基材的防火性能比較研究》）