塑料制品防火涂料的制备和应用

潘多拉

介绍一种塑料制品防火涂料的制备方法，并扼要地阐述了该产品的基本性能和防火机理。
    塑料制品的应用日趋广泛，这类材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯等大多容易燃烧，因而对其进行防火处理就成为消防工作的一个重要课题。
' g6 P  A9 x- V0 E% z& }    现在常用的一些防火涂料，能适用于塑料制品的不多。原因是它们在高聚物上的附着力不强，装饰性差。针对这一情况，我们研制了特别适用于塑料制品的防火涂料，并已推向市场。
4 r4 _. x: y1 ^2 c2 J* A    1制备工艺
( |1 o! ]2 |2 g" B: }/ K    本涂料为二剂型，一组分为由“气源”物质与甲醛合成的复合树脂成膜剂；二组分为“碳源”物质与成碳催化剂及其它颜填料配成的粉剂。
/ u$ E4 x8 b- H+ l0 m0 r    1.1—组分（复合树脂）的制备
    （1）原料配比（表1）

表1原料配比

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    （2）制备方法
8 ~9 h' h+ ]6 ~! w0 \/ w; S, c    甲醛入釜，开搅拌，加入PVA溶液；开始加热；依次投入缓冲剂、碳酰胺、氰基胍、腈酰胺；当温度上升到50℃时，以碱液调至pH=10；继续升温到（85±2）℃，保温反应25min后开始测反应终点（取一滴反应液滴入冷水中，至呈云雾状散开时为止）；反应完成后，降温至75℃，加入乙醇，继续反应15min，以酸液调至中性；加入增塑剂，继续搅拌5min。冷却至室温，出料。
, e) Q% D6 t) k: R* q" a' E" m% L    1.2二组分的调制
) {$ e/ K# ~1 O8 [; P    （1）原料配比（表2）   

表 2 原料配比

（2）调制

    按配比将各固体料混合研磨均匀（细度达120目以上）即可。
    1.3涂料的调配
5 G) v( h. |; q9 j, d1 R' C6 P4 D' W    两组分分别包装贮存。施工前将粉料缓缓加入复合树脂中搅拌均匀即可。
    2性能检测
    本涂料的防火性能和理化性能均达到国家标准GB12441—90《饰面型防火涂料通用技术条件》所规定的各项指标。
    2.1防火性能
    按消防专业标准ZBG51001—4—85《防火涂料防火性能试验方法和分级标准》测试，结果为1级：
    （1）耐火时间：32.5s；
    （2）火焰传播比值：1.75；
% S& ~7 E. _( ^# H8 ?) ^6 E    （3）阻火性：失重4.6g；炭化体积：23.0cm3。
( {5 w" D1 u+ e    将该涂料涂于塑料表面上（250g/m2、干膜厚约0.4mm），实干后，用喷灯烧试，涂膜形成2.5cm以上的硬炭化泡沫层；基材则熔融收缩，不起火焰，不生浓烟，表现出极佳的防火效果。
    2.2理化性能
    按照有关国家标准进行测试，本涂料的细度、附着力、柔韧性、贮存状态、干燥时间、耐冲击性、耐湿热性等8项理化性能全部合格。
3 a/ y/ O& L& h: p. O6 F    3防火机理
9 W2 [6 O4 M' E& [& ^. D4 w) z! c: U    本产品为自干膨胀型防火涂料，其成膜与防火机理简释如下：
    （1）涂料中的复合树脂成分在H+的催化下迅速地进行缩聚，形成热固性高分子。二组分中的可溶性磷酸盐遇水后可提供足够的H+，故当一、二两组分配合后，就会自动固化成膜。
1 J$ k' T1 {; }# x6 Y$ h    （2）涂料中含有膨胀型防火涂料的基本要素（碳源、气源、酸源）。高温下磷酸盐逐步分解为多聚偏磷酸；并促使多羟基烃等脱水炭化，它们共同形成一层熔融体。同时，树脂中的酰胺和胍类成分受热分解时产生大量NH3、CO2等不燃性气体。这些气体将上述熔解体吹鼓成膨胀泡沫层；这个膨胀层具有很强的隔离作用（隔热、隔空气），保护基材难以达到燃烧条件，故能有效地防火。
- F% y# h# T- ]1 Z+ t   4应用
    （1）本涂料涂膜柔韧耐久，对基材附着力强，可调配为各种色调。具有良好的装饰性。不但适用于各种塑料制品，对木材、橡胶等的防火处理也都适用。
    （2）本涂料施工方便，刷、喷、辊、涂均可。涂刷前应预先将基材表面的灰尘、油污去除；表面干燥方可施工。
1 V4 {9 M5 B7 X3 Y    （3）涂料现用现配。配好的涂料必须在6~8h内用完，不然会变粘和硬化，造成浪费。
    （4）一般要求刷两道，第一道干后再涂第二道。
8 Y6 [9 G, G9 {; L, I6 _% R    （5）为保证工程质量，应选择晴朗、干燥天气施工，最佳施工条件为：温度10~25℃，相对湿度在70％以下。