浅谈饰面型防火涂料对几种木材阻火性能分析

浅谈饰面型防火涂料对几种木材阻火性能分析

施杨管

广西壮族自治区产品质量检验研究院

摘要：伴随着建筑行业的不断发展，建筑数量和加装数量也在不断提升，这也简洁的提升了建筑安全性能的重要性。当前建筑设计中，为了美观性与舒适性，在建筑内采用木材的现象越来越明显，并且木材的使用量也在不断提升。为了确保建筑的防火性，采用防火涂料便成为必然措施。对此，本文详细分析饰面型防火涂料对几种木材阻火性能影响。

关键词：饰面型防火涂料；多种木材；阻火性能

0.引言

木材和人造板因为具备独特的色泽、条纹以及形状等，在美观性方面具备非常显著的作用，可以按照使用者随意变化材料，优化材料的形状、颜色等。在建筑、家具以及室内的助航修当中，木质材料的使用频繁程度不断提高，同时一个项目中木质材料的使用量也在不断提高，这也间接地提高了对木质材料的质量要求。因为木材本身的致密程度与导热性能不同，在采用不同材料时，涂抹饰面型防火涂料的最终防火性能也并不相同。对此，探讨饰面型防火涂料对几种木材阻火性能的影响具备显著意义。

1.饰面型防火涂料的阻燃原理

1.1膨胀型防火涂料阻燃原理

顾名思义，膨胀型防火涂料的阻燃原理主要是借助材料在遇热的过程中，发生膨胀变形的方式，借助膨胀出来的额外材质来实现底层材质的保护。膨胀型防火涂料在未发生燃烧或遇热的情况下，与一般的普通漆膜没有明显的不同，但是在火焰或高温的影响下，涂层会快速且严重的出现发泡与碳化，并形成一个和原本涂抹层厚几十倍甚至是几百倍的难燃性泡沫碳化层，促使导热系数明显下降，借助泡沫碳化层降低集材的热传导热量从而实现有效的阻燃作用。除此之外，涂层在高温的影响下，还会分解出各种有机成分，其中也包含具备不燃性的气体，这些分解的不燃性气体可以有效的稀释有机物热分解所形成的可燃气体和氧气，从而实现控制燃烧的目的。

1.2非膨胀型防火提料阻燃原理

非膨胀型防火涂料主要是借助三种原理体现阻燃效果：1、涂层本身不具备可燃性和易燃性；2、在高温或火焰的影响之下，防火涂料分解出现不可燃的气体，这些气体的加入可以降低氧气的含量，实现阻燃；3、在火焰或高温的影响下，涂层可以形成一层无法燃烧的无机釉膜层，这一层的结构具备较高致密性，可以有效的隔绝氧气，从而在一定时间内实现阻燃、隔染的目的。

2.饰面型防火涂料对几种木材阻火性能的影响

2.1防火涂料的质量检测

采用小室燃烧的方式检测所采用的饰面型防火涂料。实验设备中，基材采用一级松木五层胶合板制作而成，基材表面光滑，无节疤或其他缺陷。基材的涂抹覆盖比值为250g/m2，涂覆误差控制在2%以内。

实验结果显示，将燃烧过后的试件去除冷却并回至室温之后，准确称重，精确到0.1g。每一组试件燃烧前后的平均质量损失均在10%以内。与此同时，平均火焰传导比值约为20，这一结果说明本次采用的饰面型防火涂料符合相应标准。

2.2耐火时间与木质集材背面升温测量

采用沙比利、水曲柳、黑胡桃和红榉4种木质集材作为研究对象，实验样品的尺寸均为120mm出120mm×3mm。每一种木质集材的阻燃实验时间相同，均采用一种饰面型防火涂料进行阻燃处理，同时每一种材质的板材所采用的防火涂料使用量均相同，并且均采用0、250、500和700g/m2四种用量，防火涂料涂刷分为两次，两次涂刷的间隔时间需要在4小时以上。在涂料干燥之后区相应的式样放入到烘箱内部，在50℃的环境下进行烘烤，烘烤时间为24小时。为了规避因为人为因素导致误差和提升实验数据的有效性和准确性，每一组数据均采用3次平行实验。

各种集材在不同涂覆量之下的耐燃时间分别为：在涂覆量为0时，沙比利、水曲柳、黑胡桃、红榉的耐燃时间分别为69.5s、70.3s、59.7s、52.7s；在涂覆量为250g/m2时，沙比利、水曲柳、黑胡桃、红榉的耐燃时间分别为111.9s、128.5s、98.5s、65.2s；在涂覆量为500g/m2时，沙比利、水曲柳、黑胡桃、红榉的耐燃时间分别为198.5s、205.8s、180.6s、92.4s；在涂覆量为750g/m2时，沙比利、水曲柳、黑胡桃、红榉的耐燃时间分别为300.5s、350.2s、310.5s、152.7s。

实验结果显示，在没有采用任何防火涂料的情况下，不同的木质集材其耐燃时间并不相同，其中沙比利的耐燃时间最长，红榉的耐燃时间最短，各种木材的耐燃时间从长到短依次为沙比利、水曲柳、黑胡桃和红榉。不同的木质集材涂覆饰面型防火涂料之后的耐燃时间均有明显提升，同时伴随着涂覆量的不断提升，耐燃的时间也在不断提升，在涂覆量达到500g/m2的情况下，水曲柳的耐燃时间能够达到200s以上，相对于涂覆量为0而言，其增长量已经超过了200%，近3倍。在500g/m2时，耐燃时间从长到短依次为水曲柳、沙比利、黑胡桃、红榉，这一现象与未采用饰面型防火涂料时的时间长短顺序相同。这一现象说明，各种基材的耐燃时间不仅仅会因为饰面型防火涂料的使用量受到影响，还因为木质本身材质的不同而受到相应的影响，在相同的涂覆量情况下，集材本身的耐燃时间越长，其涂覆防火材料之后的耐燃时间也会相对比较长。由此可见，不同的材质，在涂覆量不同的情况下其防火效果也并不相同，所以在木质材料的防火性能较弱时，想要实现一定的防火性能，就需要涂覆更多的防火涂料。

相同木质集材在不同的饰面型防火涂料的涂覆之下，伴随着涂覆量的不断提升，其耐火时间的提升幅度也会不断提高。以黑胡桃为例，从涂覆量为0至250g/m2、从250至500g/m2、500至750g/m2的情况下，耐燃时间的提升量也并不相同，但是提升量却是不断上升，同时其他基材的结果也是相同，但是红榉的增温幅度相对于其他三种木材而言比较慢，这也说明本研究中所采用的沙比利、水曲柳、黑胡桃、红榉四种材料中，想要达到相同的耐燃时间，红榉所采用的防火涂料相对于其他三种而言更多。

各种木质集材无论是否采用涂覆防火涂料，其背部的升温都呈现逐渐减缓的趋势，从开始受热到温度变化趋势转折点，材料背部温度呈现曲线形增长，并且伴随着时间的提升温度上升速度也在不断下降。但是，不同的木质集材，其温度转折点的时间并不相同，在没有涂覆任何防火材料的情况下，红榉、黑胡桃、沙比利、水曲柳的转折点份额比为62s、65s、70s和80s，通过防火涂料涂覆之后，每一种材料的转折点时间几乎没有发生改变，其各自的转折点温度有一定程度下降，同时涂覆的防火材料量越大，转折点的温度下降也越发明显。以黑胡桃为例，防火涂料的涂覆量在0、250、500和700g/m2时，转折点的时间均在65s左右，但是其相对应的转折点温度却在发生改变，分别为114℃、104℃、94℃与90℃。

3.总结

综上所述，在为涂抹和覆盖防火材料的情况下，各种木材的耐燃时间从长到短依次为沙比利、水曲柳、黑胡桃和红榉。这说明木质基材的阻火性能存在明显差异，并且差异与基材的材质有明显关系。在涂抹同一种饰面型防火涂料之后，伴随着涂料覆盖量的提升，耐火时间也在不断提升。耐燃时间的长度说明阻火性能的好坏与时间的长短。不同木质集材的使用量在涂抹同一种饰面型防火涂料处理之后，阻火性能并不一致，其中红榉的阻火性能最差，想要实现相同的阻火性能，需要涂抹不同量的防火涂料。

参考文献：

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