隨著社會(huì)的發(fā)展和物質(zhì)財(cái)富的不斷增加，人們的生活和工作條件日益改善，建筑物外部及室內(nèi)裝飾材料廣泛采用涂飾技術(shù)，飾面型防火涂料是一種集裝飾和防火為一 體的新型涂料品種。當(dāng)它涂覆于可燃基材表面時(shí)，平時(shí)可起到一定的裝飾作用，一旦發(fā)生火災(zāi)則能夠阻止火勢(shì)蔓延，達(dá)到保護(hù)基材，使人們有足夠時(shí)間離開(kāi)火場(chǎng)和組 織搶救的目的。但是在飾面型防火涂料的質(zhì)量方面還存在著一些問(wèn)題，利用納米阻燃劑提高飾面型防火涂料的性能具有非常重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
1飾面型防火涂料的分類及在使用中存在的問(wèn)題
1.1飾面型防火涂料的分類
飾面防火涂料按其防火作用特點(diǎn)及組成可分為非膨脹型防火涂料和膨脹型防火涂料兩大類。非膨脹型防火涂料又分為兩類，即難燃性防火涂料和不燃性防火涂料。 難燃性防火涂料即自身難燃，包括乳液性難燃涂料及含阻燃劑的防火涂料。不燃性防火涂料為無(wú)機(jī)質(zhì)涂料，配合無(wú)機(jī)顏料而成的完全不燃性防火涂料，其特點(diǎn)是在發(fā) 生火災(zāi)時(shí)，不產(chǎn)生煙及分解氣體，耐熱性良好，表面硬度高，耐候性優(yōu)良，易著色，缺點(diǎn)是難以施工，對(duì)底材的附著性、柔韌性差。非膨脹防火涂料主要使用三氧化 二銻、硼酸鹽、改性偏硼酸鋇、硅石等阻燃劑。
1.2飾面型防火涂料在使用中存在的問(wèn)題
1.2.1涂覆處理不到位，起不到應(yīng)有的防火作用。涂覆處理不到位主要有兩種情況：①應(yīng)該涂覆的部位未進(jìn)行涂覆；②涂覆量不足。在對(duì)裝修工程驗(yàn)收時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)許多木質(zhì)裝修材料未經(jīng)防火處理，或者只是表面薄薄地涂覆了一層防火涂料，有些甚至連基材的顏色都未能完全覆蓋。
1.2.2飾面型防火涂料中的透明防火涂料的應(yīng)用太少。與電纜防火、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料不同，飾面型防火涂料中的透明防火涂料的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，即便是在國(guó)外也很少有完全成熟的產(chǎn)品，涂料體系的穩(wěn)定性較差。目前在市場(chǎng)上還沒(méi)有使用壽命超過(guò)3年的產(chǎn)品。
1.2.3防火涂料質(zhì)量參差不齊，無(wú)法保證防火效果。飾面型防火涂料由于其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低，而且有成熟的配方，門檻低、生產(chǎn)廠家比較多。由于 企業(yè)的規(guī)模小，檔次低，真正的質(zhì)量管理體系大多沒(méi)有建立。許多企業(yè)缺乏必要的原材料和成品檢驗(yàn)手段，缺少經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)的專業(yè)檢驗(yàn)人員，因此防火涂料的質(zhì)量 很不穩(wěn)定。從國(guó)家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心多年來(lái)對(duì)全國(guó)飾面型防火涂料的質(zhì)量抽查情況來(lái)看，合格率基本都在50%～60%，可看出這一問(wèn)題的嚴(yán)重性。
2飾面型防火涂料的阻燃機(jī)理
固態(tài)物質(zhì)在空氣中燃燒一般可分為3個(gè)階段：①物質(zhì)受熱分解產(chǎn)生可燃性氣體產(chǎn)物；②可燃?xì)怏w在空氣中燃燒；③燃燒產(chǎn)生的部分熱量使固態(tài)物質(zhì)或熔融態(tài)物質(zhì)繼續(xù)分解，并使燃燒繼續(xù)。阻燃機(jī)理的目的就是使上述3個(gè)階段中的一個(gè)或者數(shù)個(gè)終止。
例如用難燃或不燃的涂料將可燃物表面封閉起來(lái)，避免基材與空氣接觸，就可使可燃物表面變成難燃或不燃的表面。要實(shí)現(xiàn)涂層自身的難燃或不燃，可以把阻燃元 素連接到有機(jī)高聚物分子中去，實(shí)現(xiàn)成膜物質(zhì)的難燃化；或可以添加不燃性添加劑到涂料中去，增強(qiáng)涂料的難燃性；也可以采用不燃性的無(wú)機(jī)黏合劑作為涂層的成膜 物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)涂層的不燃性。
提要：納米級(jí)三氧化二銻阻燃材料由于其粒度的變小具有特殊的延展性能，在阻燃性能方面比微米級(jí)三氧化二銻有了數(shù)量級(jí)的提高。聚合物/層狀無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料具有比傳統(tǒng)填充材料優(yōu)異得多的力學(xué)性能、熱性能、阻燃性能、各向異性等。
2.1非膨脹型防火涂料的阻燃機(jī)理
非膨脹型防火涂料主要通過(guò)兩條途徑發(fā)揮防火作用：①是涂層自身的難燃性或不燃性；②在火焰或高溫作用下分解釋放出不可燃性氣體(如水蒸氣、氨氣、氯化 氫、二氧化碳等)以沖淡空氣中氧氣的濃度，并形成結(jié)構(gòu)致密的不燃性“釉質(zhì)層”，達(dá)到隔絕空氣的目的。此過(guò)程是吸熱反應(yīng)，能消耗大量的熱，有利于降低體系的 溫度。防火涂料中低密度耐高溫的無(wú)機(jī)物或中空微球材料成膜時(shí)形成熱導(dǎo)率低的隔熱阻燃涂層，起到良好的防火隔熱效果。
2.2膨脹型防火涂料的阻燃機(jī)理
膨脹型防火涂料成膜后，常溫下與普通漆膜無(wú)異。但在火焰或高溫下，涂層劇烈發(fā)泡炭化，形成一個(gè)比原涂膜厚幾十倍甚至幾百倍的難燃的泡沫碳化層。它可以隔 絕外界火源對(duì)基材的直接加熱，起到阻燃作用。涂層炭化膨脹時(shí)，涂層厚度增大幾十倍甚至上百倍，而涂層的導(dǎo)熱系數(shù)卻在下降，最后通過(guò)膨脹炭層傳遞到基材的熱 量只有原涂層的幾十分之一甚至幾百分之一，使基材得以較好的保護(hù)。從宏觀上看，炭質(zhì)層的形成對(duì)防火作用有4個(gè)方面的貢獻(xiàn)：①隔斷火焰對(duì)底材的直接加熱；② 涂層的軟化、熔融、膨脹等物理變化及聚合物、填料、助劑的分解、蒸發(fā)和炭化等化學(xué)作用將吸收大量的熱量；③隔絕底材和空氣的接觸；④分解出的不燃性氣體能 沖淡空氣中氧氣的濃度。在防火涂料中，通常膨脹型防火涂料的防火性能比非膨脹型防火性能優(yōu)異。
3納米阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)
研究中發(fā)現(xiàn)，有些納米材料具有阻止燃燒的功能，如果將它們作為阻燃劑添加到可燃材料中，可以改變這些可燃材料的燃燒性能，使其成為難燃燒材料。
3.1納米超細(xì)粉阻燃材料
阻燃劑在高分子材料加工過(guò)程中的重要助劑之一，如果采用納米技術(shù)對(duì)高分子材料進(jìn)行阻燃處理，可以實(shí)現(xiàn)難燃性和自息性。目前，使用的阻燃劑大多數(shù)為無(wú)機(jī)阻 燃劑，它們包括銻系阻燃劑、鋁系阻燃劑、磷系阻燃劑和硼系阻燃劑等。由于這些阻燃劑添加到聚合物中，會(huì)引起聚合物的加工工藝及產(chǎn)品性能發(fā)生改變，特別是對(duì) 模塑產(chǎn)品、擠型產(chǎn)品和薄膜產(chǎn)品的表面光潔度影響較大，故需要使所有添加型無(wú)機(jī)阻燃劑的粒度超細(xì)化。像目前使用最多的一種添加型阻燃劑三氧化二銻，其顆粒大 小和形態(tài)對(duì)塑料制品和紡織織物的性能和阻燃效果影響非常大。粒度是三氧化二銻的重要指標(biāo)，只有當(dāng)三氧化二銻的粒度處于納米量級(jí)時(shí)才會(huì)使其本身具有較大的比 表面積，對(duì)織物的滲透性大，黏附力高，具有很強(qiáng)的耐洗牢度，阻燃效果也非常明顯。
超細(xì)化的阻燃劑可以改善材料的力學(xué)性能，減少阻燃劑的用量，滿足工藝要求。
