第三章　发泡组分

第一节　发泡原理

发泡组分是膨胀型防火涂料中特有的组分，膨胀型防火涂料的涂层受热后，发泡组分膨胀，形成的炭质层热导率很低，有效地提高了钢结构的耐火极限。膨胀型防火涂料的发泡原理有以下两种。

一、物理发泡

物理发泡是指材料受热后自行膨胀，不会与其他组分发生反应，依靠凝聚相阻燃机理发挥防火作用。

它受热后形成的膨胀炭层具有很好的抗火、隔热、隔绝氧气的作用，阻断了火焰和基材之间的热量传递，涂层的热降解得到抑制，实现对钢结构的保护。

用于防火涂料，通过物理发泡实现阻燃的材料应膨胀倍率大、膨胀温度适宜、热稳定性好，物理阻燃剂采用物理发泡的方法实现阻燃，可膨胀石墨是最常用的物理阻燃剂。

二、化学发泡

化学发泡是材料受热后，与涂料中的其他组分发生强烈的化学反应，涂层膨胀形成海绵状炭质层，从而阻止热量向钢材传导。用于防火涂料、通过化学发泡实现阻燃的材料应在受热时分解，与其他组分之间发生脱水成炭反应，当炭质层达到最稳定时，在火焰侵袭下发挥保护作用，各组分之间反应速度应协调配合，从而达到最佳发泡效率。

膨胀型防火涂料目前最常用的是以聚磷酸铵（P）/季戊四醇（C）/三聚氰胺（N）为阻燃剂的协同体系，该体系具体的作用机理是聚磷酸铵在212℃开始受热分解，产生酸，随着温度升高，280℃后季戊四醇在酸作用下脱水成炭，而三聚氰胺在250～380℃范围内发生释放出氨气并生成多种缩聚物的反应，它分解释放的惰性气体使涂层发生膨胀，形成海绵状结构，炭架此时软化吹塑，形成致密的膨胀炭层，最终在火灾中对材料起到保护的作用。