data-full-width-responsive="true"> 饰面型防火涂料对几种木材阻火性能的影响高仲亮, 周汝良, 崔 飞, 彭杏资, 杨建明, 张剑桥( 西南林学院保护生物学学院云南省森林灾害预警与控制重点试验室, 云南昆明650224)木材及人造板因其富于变化的形状、色泽、条纹以及取材容易、加工方便的优点, 在建筑、家具及室内装修行业被广泛应用, 建筑装饰材料选用的木材总消耗量呈逐年上升的趋势。对木材的阻燃处理一般采用饰面型防火涂料对表面进行涂覆的方法。但是由于木质基材致密程度和导热系数不同, 虽涂覆同种饰面型防火涂料, 其阻火性能也会存在着差异。为研究同一饰面型防火涂料对不同木质基材阻火性能的影响, 笔者选用红榉、沙比利、黑胡桃、水曲柳4 种基材作为研究对象, 研究在不同涂覆量下阻火性能的变化情况。1 饰面型防火涂料的阻燃机理1 1 膨胀型防火涂料的阻燃机理膨胀型防火涂料成膜后, 常温下与普通漆膜无异, 但在火焰或高温作用下, 涂层剧烈发泡炭化, 形成一个比原涂膜厚几十倍至几百倍的难燃性泡沫炭化层, 导热系数大幅减小, 通过泡沫炭化层传递到基材的热量只有未膨胀涂层的几十分之一, 甚至几百分之一, 从而起到有效阻止外部火源的作用。另一方面, 在火焰或高温下, 涂层发生的软化、熔融、蒸发、膨胀等物理变化及聚合物、填料等组分发生的分解、降解、化合等化学变化也能吸收大量的热能, 抵消一部分外界作用与物体的热, 从而对被保护材料的受热升温过程起延滞作用。另外, 涂层在高温分解出的不燃性气体能稀释有机物热分解产生的可燃气体及氧气的浓度, 抑制燃烧进行。所以膨胀型防火涂料是一种比较有效的延燃涂料, 遇小火不燃, 离火自熄。在较大火势下能阻止火焰的蔓延, 减缓火苗的传播速度。1 2 非膨胀型防火涂料阻燃机理非膨胀型防火涂料主要通过3 条途径发挥阻燃作用。一是涂层自身具有难燃性和不燃性; 二是在火焰或高温作用下防火涂料分解释放出不燃性气体( 水蒸汽、氨气、二氧化碳等) , 冲淡氧气和可燃性气体; 三是在火焰或高温条件下涂层形成不可燃的无机 釉膜层 , 该釉膜层结构致密, 能有效隔绝氧气, 并在一定时间内有一定的隔热作用。2 饰面型防火涂料处理装饰板材阻火性能2 1 防火涂料合格性检测2 1 1 小室法实验装置: 参照GB/ T 15442 4- 1995饰面型防火涂料防火性能分级及试验方法小室燃烧法进行, 主要测量质量损失和炭化体积。试件的制备: 实验基材选用一级松木五层胶合板制成, 尺寸为300 mm 150 mm ( 5 +- 0 2) mm; 试板表面光滑, 无节疤拼缝及其
他缺陷。试件的湿涂覆比值为250 g/ m2 , 涂覆误差为+- 2%。先将防火涂料涂覆于试板四周封边, 24 h 后再将防火涂料均匀地涂覆于试板的一表面。试板在涂覆防火涂料后在温度为( 23 +- 2) % , 相对湿度为50%+- 5%的条件下调节至质量恒定。实验结果: 将燃烧过的试件取出冷却至室温, 准确称量, 精确到0 1 g。一组试件(5 个) 燃烧前后的平均质量损失取其小数点后一位数即为防火涂料试件的质量损失。用锯子将燃烧过的试件沿着火焰延燃的最大长度、最大宽度线锯成4 块。量出纵向、横向切口涂膜下面基材炭化( 明显变黑) 的长度、宽度, 再量出最大的炭化深度, 取其平均炭化体积的整数值即为防火涂料的炭化体积。炭化体积按式( 1) 计算。
式中: V 为炭化体积, cm3 ; ai 为炭化长度, cm; bi 为炭化宽度, cm; hi 为炭化深度, cm; n 为试件个数。实验每一组试件的标准偏差不能大于其平均质量损失( 或平均炭化体积) 的10%。实验数据见表1、表2。根据实验所得数据, 质量损失为3 713 g 5 g, 炭化体积为9 626 cm3 25 cm3 , 该饰面型防火涂料属于一级防火涂料, 符合饰面型防火涂料标准。2 1 2 隧道法参照GB/ T 12441- 2005!饰面型防火涂料隧道燃烧法进行, 主要测量火焰传播比值。试件的制备: 实验基材选用一级松木五层胶合板制成, 尺寸为600 mm 90 mm ( 5+- 0 2) mm; 试板表面光滑, 无节疤拼缝及其他缺陷。试件的湿涂覆比值为250g/ m2 , 涂覆误差为+- 2%。先将防火涂料涂覆于试板四周封边, 24 h 后再将防火涂料均匀地涂覆于试板的一表面。试板在涂覆防火涂料后在温度为( 23+- 2) % , 相对湿度为50%+- 5%的条件下调节至质量恒定。
实验结果见表3。石棉标准板火焰传播比值La =0 43 cm, 标准橡木板火焰传播比值为Lr= 5 70 cm, 隧道炉的矫正常数为K =100/(Lr- L a)= 18 98 cm- 1 , FSR= K( L s- L a) 。
根据实验所得数据, 平均火焰传播比值21 18 25,该饰面型防火涂料符合标准。
