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       膨脹型防火涂料成膜后,常溫下與普通涂膜并無區別.但在火焰或高溫作用下,涂層會劇烈發泡而形成發泡炭化層,達到抑制燃燒進行的目的.在這一過程中,防火劑的作用原理可描述為以下幾個主要步驟:

(1)脫水成炭催化劑受熱分解生成酸;

(2)多羥基的炭化劑在酸的催化下脫水分解成炭;

(3)基料中的樹脂受熱熔融并在發泡劑的作用下膨脹發泡,同時進一步分解形成炭化層.由此可見,要達到涂層膨脹發泡、形成炭化層的目的,防火涂料中基料樹脂的軟化熔融溫度與炭化劑、脫水成炭催化劑和發泡劑的分解溫度必須匹配適當.一般來說,基料樹脂的軟化熔融溫度應略低于發泡劑的分解溫度,炭化劑的分解溫度應高于脫水成炭催化劑的分解溫度。

        涂層在防火劑作用下形成的發泡炭化層要比原涂層厚幾十至幾百倍,它對基材的隔熱效果可用熱傳導方程說明:Q=Aλ(ΔT)/L,其中Q為傳遞的熱量;A為傳熱面積;λ為導熱系數;ΔT為熱源與基材的溫差;L為傳熱距離.發泡炭化層形成后,厚度比原涂層增加幾十至幾百倍,而導熱系數卻大幅度降低.因此通過發泡炭化層傳遞給基材的熱量Q只有未膨脹涂層的幾十分之一至幾百分之一,從而有效地阻止了外部熱源的作用.發泡炭化層還具有覆蓋基材,隔絕空氣的作用. 涂層在燃燒過程中的軟化、熔融、膨脹發泡的物理變化和聚合物、防火劑發生的脫水、分解等化學變化也能吸收大量的熱能. 此外,涂層在燃燒時放出的不燃性氣體,一方面能促使涂層形成發泡層,另一方面還能稀釋有機物熱分解反應產生的可燃性氣體的濃度,從而達到抑制燃燒繼續進行的目的.