钢结构阻燃涂料在大型公共设施具有非常重要的意义。其阻燃剂要求高。经济和社会的发展,推动了建筑业的发展,大型建筑如展览馆、候机楼、大型商场和高级宾馆及工业厂房等采用钢结构的建筑也越来越多。由于钢材自身不燃,因此钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们所忽视。根据国内外有关资料报道及有关机构的试验和统计数字表明,钢结构建筑的耐火性能远较砖石结构和钢筋混凝土结构为差。钢材的机械强度是温度的函数,可以认为钢材的机械强度随温度的升高而降低。当钢材的温度升高到某一值,而使其失去支撑能力时,这一温度值定义为该钢材的临界温度。一般常用建筑钢材的临界温度为540℃。对于建筑物火灾,火场温度大多为800~1200℃,在火灾发生的10min内,火场温度即可高达700℃以上。对裸露的钢构件,在这样的火灾温度下,也只有几分钟其温度就可上升到500℃而达到其临界值,进而失去承载能力,导致建筑物垮塌。对钢结构进行防火保护势在必行。对钢结构进行防火保护有多种多样的形式和措施,其中使用阻燃涂料是一种比较理想的方法。钢结构防火涂料喷涂在钢构件表面,起防火隔热保护作用,防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度,避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。
早在20世纪70年代,国外对钢结构阻燃涂料的研究和应用就开展了积极的工作并取得了较好的成效。80年代初,国外钢结构阻燃涂料进人中国市场得到应用。钢结构阻燃涂料的研究和应用从20世纪80年代初开始,由公安部四川消防科研所在国内率先开展了钢结构防火隔热保护技术系统研究工作,研制出一系列钢结构阻燃涂料产品,并在很多重要工程上成功地获得应用。目前,国内钢结构阻燃涂料的研究正向系列化、多品种的方向发展。钢结构阻燃涂料除了要求它具有防火隔热这个特殊性能之外,还要求适应使用要求的物理力学性能指标,而涂料的性能主要由涂料的基料所决定。
因此,研制钢结构阻燃涂料的过程,一般是首先确定基料。基料确定的原则主要有下面几点:基料在高温下(800~1000℃)与钢材有较强的粘合强度,并且有利于或至少是不影响阻燃涂料体系的防火隔热效果;第二,选用的基料除使涂料具有良好的理化性能外,还应对金属无腐蚀性;选用的基料应考虑经济性。根据这些原则,在基料确定之后,要对组成防火体系的物质及其他添加剂进行选择。首先应考虑原料能否与基料和其他成分匹配,另外,考虑经济性、火灾时基本不产生毒气和浓烟,以及隔热性、体积质量、发泡率等性能。在主要成分确定之后,最后进行基料、相关原料、各种添加剂之间的合理配比等方。