材料的燃燒性除燃燒的三要素(可燃物、環(huán)境溫度和氧氣)外,還與材料本身的化學(xué)組成、比容、導(dǎo)熱性、分解溫度、燃燒熱、燃點(diǎn)、燃燒速度和材料的氧指數(shù)等物理化學(xué)性能密切相關(guān)。防火阻燃涂料就是利用或改造材料的性能,使之達(dá)到不燃、難燃或燃燒后自熄快、發(fā)煙量少、分解出低分子毒性物少,達(dá)到可靠而穩(wěn)定的阻燃防火效果。
防火阻燃涂料形成的涂膜在熱分解過(guò)程中,能自行捕捉燃燒分解出的會(huì)導(dǎo)致燃燒連鎖反應(yīng)的活性基團(tuán);能抑制涂膜(基料固化物)的熱分解,燃燒中的分解物會(huì)隔斷周圍氧氣;能稀釋可燃性氣體,生成惰性氣體。在燃燒物表面形成隔熱層,抑制溫度上升;能分解出吸熱不燃物,降低燃燒物溫度。簡(jiǎn)言之,阻燃涂料形成的涂膜除具有通常的裝飾保護(hù)功能外,在阻燃防火過(guò)程中呈現(xiàn)隔絕氧氣、冷卻吸熱、清除游離基和覆蓋阻擋四種功能。
(1)隔絕氧氣:在發(fā)生燃燒時(shí),由阻燃劑等分解出不燃?xì)怏w,使燃燒表面(因充滿不燃?xì)怏w)與氧氣隔絕而停止燃燒。要求產(chǎn)生的不燃?xì)怏w密度較大。
(2)冷卻吸熱:在阻燃防火涂膜受熱分解過(guò)程中,有的阻燃劑會(huì)與其他組分發(fā)生吸熱反應(yīng),使燃燒表面溫度降至燃燒物的燃點(diǎn)以下,從而阻止熱分解,達(dá)到阻燃防火目的。
(3)清除游離基:當(dāng)涂膜中含有鹵素阻燃劑時(shí),燃燒時(shí)產(chǎn)生鹵化物,會(huì)與燃燒分解產(chǎn)生的游離基反應(yīng)。捕捉游離基后,終止引起燃燒的連鎖反應(yīng),使火焰熄滅。
(4)覆蓋阻擋:涂膜受熱炭化,形成具有隔熱性的炭化層,覆蓋在燃燒表面,阻擋了熱和氧的滲入,使火焰停止燃燒。