有機無機復合型防火塗料的研究及其應用

以無機材料為主要成膜物質的防火塗料，防火漆其阻燃性優於有機防火塗料，但其耐水性等物理性能較差，有機無機復合型防火塗料將二者的優良性能結合起來取長補短。有機、無機復合型防火塗料的基料由有機樹脂或有機乳液和無機體系粘接劑復合而成。這種“復合”可以為化學過程，也可以為物理過程。所謂化學過程，是通過化學方法，在無機物的分子結構上引入有機物基團，使其性質得到改善。而所謂物理過程防火漆，多指機械混合過程，得到有機和無機的混合分散液。有機、無機復合型防火塗料主要有以下幾種：

（1）水玻璃、有機物復合型

這類塗料由水玻璃、有機物及各種填料組成，可分為以下兩種：

①水玻璃、玉米澱粉、CMC（羧甲基纖維素）混合塗料；

②水玻璃、有機水乳液復合塗料。以鋰水玻璃-苯丙乳液復合成膜物為例，顏填料中的金屬離子Me2+與硅酸鹽中的—OH相互作用形成交聯結構從而提高了防水性。

這兩種塗料的塗層阻火時，泡沫層均以水合硅酸鹽為主體，存在著泡沫層高溫熔滴的技術難題，目前，仍主要用於木質結構的防火保護。

（2）塗料中添加有機固化劑

在塗料中添加有機固化劑可以提高防火塗料的耐水性，常用的有機固化劑有三乙醇胺、乙二醛、甲基硅烷醇酸鈉、甲基硅油。將它們預先制成乳化液，再與防火塗料混合，形成無機有機復合型塗料。

（3）丙烯酸-磷酸鋁復合膨脹型

按配比取磷酸和氫氧化鋁，加入去離子水，攪拌成乳狀液，制得磷酸鋁乳液。將其加入丙烯酸乳液中，控溫攪拌制得丙烯酸-磷酸鋁復合乳液。再加入其他助劑即制得丙烯酸-磷酸鋁復合膨脹型防火塗料。有機無機復合型防火塗料中，阻燃添加劑的選擇原則與其他幾類防火塗料類似。不過因其基料的特殊性，所以對阻燃劑的要求更為苛刻。阻燃添加劑不僅要能與基料的無機物相協和，而且還要能與基料中的有機物或有機基團相協和。有機無機復合型防火塗料兼具無機型和有機型防火塗料的特點。特別是膨脹型有機無機復合防火塗料，其發泡層既有無機防火塗料耐燒、強度好的特性，又有有機防火塗料泡沫層質地松、導熱性小的特點，因此有很好的防火隔熱效果。但一般來說這類防火塗料對有機樹脂要求較高，往往需要特別合成，因此提高了其生產成本。