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。
    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。
3 b* R. c  B8 e8 |$ b: f    1制备工艺
    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。
    1.1—组分（复合树脂）的制备
  T! L% s. u' c' q; ^: _    （1）原料配比（表1）
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表1原料配比

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' F2 D+ w+ w" e) E$ M& ]5 d" d    （2）制备方法
3 l1 p$ x$ d" U1 J    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。
    1.2二组分的调制
! v' h: p% g+ l' u    （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
    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。
- c) C4 j) f  o+ ]! F7 x    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。
, m) T0 n8 N& s0 X    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；
    （3）阻火性：失重4.6g；炭化体积：23.0cm3。
) x' `  V; q  W, Q+ H    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。
) U- \" A# _0 _+ ?    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防火机理
$ F, K* r+ H- l% p    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：
) _/ Y! J- ~. |5 g* _+ B    （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。
    （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。
# L2 Z7 s/ U, W: @   4应用
" s+ E" d, |  n% [4 j/ _/ \4 x/ F    （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。
$ V/ f1 m! Y  K1 ]) T    （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。
9 c6 ?  k) B3 }6 a3 t7 N; P9 `    （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。
; t2 F# j. M  Q- _8 B! r0 z    （4）一般要求刷两道，第一道干后再涂第二道。
% H2 K  Z' |, m+ m4 M6 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。