第三章　發泡組分

第一節　發泡原理

發泡組分是膨脹型防火涂料中特有的組分，膨脹型防火涂料的涂層受熱后，發泡組分膨脹，形成的炭質層熱導率很低，有效地提高了鋼結構的耐火極限。膨脹型防火涂料的發泡原理有以下兩種。

一、物理發泡

物理發泡是指材料受熱后自行膨脹，不會與其他組分發生反應，依靠凝聚相阻燃機理發揮防火作用。

它受熱后形成的膨脹炭層具有很好的抗火、隔熱、隔絕氧氣的作用，阻斷了火焰和基材之間的熱量傳遞，涂層的熱降解得到抑制，實現對鋼結構的保護。

用于防火涂料，通過物理發泡實現阻燃的材料應膨脹倍率大、膨脹溫度適宜、熱穩定性好，物理阻燃劑采用物理發泡的方法實現阻燃，可膨脹石墨是最常用的物理阻燃劑。

二、化學發泡

化學發泡是材料受熱后，與涂料中的其他組分發生強烈的化學反應，涂層膨脹形成海綿狀炭質層，從而阻止熱量向鋼材傳導。用于防火涂料、通過化學發泡實現阻燃的材料應在受熱時分解，與其他組分之間發生脫水成炭反應，當炭質層達到最穩定時，在火焰侵襲下發揮保護作用，各組分之間反應速度應協調配合，從而達到最佳發泡效率。

膨脹型防火涂料目前最常用的是以聚磷酸銨（P）/季戊四醇（C）/三聚氰胺（N）為阻燃劑的協同體系，該體系具體的作用機理是聚磷酸銨在212℃開始受熱分解，產生酸，隨著溫度升高，280℃后季戊四醇在酸作用下脫水成炭，而三聚氰胺在250～380℃范圍內發生釋放出氨氣并生成多種縮聚物的反應，它分解釋放的惰性氣體使涂層發生膨脹，形成海綿狀結構，炭架此時軟化吹塑，形成致密的膨脹炭層，最終在火災中對材料起到保護的作用。