防火涂料如何吸熱降低基材的溫度

　　火涂料在受熱時，由于涂料體系中的阻燃劑發生分解吸熱反應，使基材溫度延緩上升，起到延緩和阻止可燃基材燃燒或性能下降的作用�；鹜苛系奈鼰嶙饔弥饕�表現在如下一些方面。
　　一.無機阻燃劑分解吸熱
　　火涂料組成中為了涂料的火性能，同時又能減少燃燒過程中有、有害氣體的產生，常添加無機阻燃劑。無機阻燃劑主要有氧化鋁、氧化以及高嶺土、蒙脫土、黏土等無機填料。
　　.氧化鋁氧化鋁受熱分解出A和水。
　　在～℃范圍內測得的數據表明，該反應的吸熱量為.kJ/kg，吸熱是氧化鋁阻燃劑的主要作用。氧化鋁的TG-DTA圖譜（見圖）明顯地顯示出其失水吸熱的個階段。
　　火涂料
　　.氧化圖-為氧化的TG-DTAC圖譜。氧化約在℃開始逐漸吸熱。
　　℃時分解吸熱好，℃時分解吸熱完畢，留下氧化。在吸熱分解反應中，氧化的吸熱量為.kJ/mol，吸熱是氧化抑制燃燒的主要原因。
　　火涂料
　　.高嶺土、蒙脫土、黏土等無機填料高嶺土、蒙脫土、黏土等具有良好的耐熱、耐酸堿性，且廉價易得，添加在涂料中，方面能起到阻燃充填劑的作用，另一方面，它能涂層的物理、機械性能。近年來由于納米和表面處理的發展使其在火涂料配制過程中的分散性得到，在涂料成膜階段可均勻地分布在基材表面，因而能地發揮其火作用。下面以改性高嶺土為例分析其冷卻阻燃作用。
　　高嶺土是自然界存在的一種水合硅酸鋁礦物，其分子式為AlO·SiO·HO，結構式為A(SiO)(OH)高嶺土在受熱溫度接近℃時，晶體結構中的水分逸出，℃左右完成脫羥基，這時水合鋁硅酸鹽變成主要由三氧化二鋁和二氧化硅形成的偏高嶺石，溫度繼續升高，偏高嶺石經過尖晶巖相，產物是莫來石和無定形二氧化硅。
　　從受熱過程中看出，涂料中的高嶺土受熱分解出水蒸氣，并能吸收大量的熱，而其中的AO也是一種吸熱的惰性載體。因此，通過降低了熱量向基材的傳遞與水蒸氣的沖稀作用以及熔融涂層的隔氧作用一起了涂層的火性能
　　二.含硼阻燃劑
　　含硼阻燃劑的阻燃作用一是能形成玻璃態無機膨脹涂層，二是生成的硼酸鹽能成炭，三是高溫下吸熱、發泡及沖稀可燃物。
　　作為重要阻燃劑和抑煙劑的硼酸鋅水合物，分子式為ZnO·BO·.HO,在～℃之間放出.的水，并吸收KJ/kg的熱量，在無鹵體系中，含水硼酸鹽主要是以脫水機理進行阻燃。當含硼阻燃劑與鹵素阻燃劑合用時，盡管具有多重阻燃作用，但同樣存在脫水吸熱作用，反應方程式顯示了含硼阻燃劑的脫水吸熱功能。
　　三.含硅化合物
　　火涂料的無機成膜物質有水玻璃、硅酸鹽（Li Si、KSi、Na Si）、硅溶膠等含硅化合物。當水玻璃和水合硅酸鹽加熱時，由于硅氧鏈上的羥基縮合而脫水。
　　四.含磷無機阻燃劑
　　二銨、二銨等含磷無機阻燃劑受熱分解時均具有吸熱、稀釋可燃氣體的作用。但由于小分子銨鹽熱穩定性差、易遷移、吸潮，因此目前在火涂料中已被聚銨所取代。聚銨在火涂料中主要作為膨脹型阻燃成分的脫水劑及發泡劑，它的阻燃作用主要是形成膨脹炭層，但在受熱過程中，由于聚銨分解，同樣存在有利于阻燃的吸熱過程。
　　五.含氮阻燃劑
　　目前已獲得應用的含氮阻燃劑有三聚胺及其衍生物（三聚胺鹽、鹽、硼酸鹽、胍鹽、雙胺鹽），它們既可以作為混合膨脹型阻燃劑的組分，也可單獨使用。這類阻燃劑主要通過分解吸熱及生成不燃性氣體發揮作用。如三聚胺在～℃范圍內發生分解，吸收大量的熱；三聚胺的鹽～℃分解吸熱，而將其加人在乳液、酯乳液及橡膠乳液中制得的涂料，不但阻燃性能好，而且其涂膜密著性和平滑性均優。