防火阻燃隔熱鋼桶

上海徐工涂料技術有限公司 徐國興

在電影或電視劇中我們經常可以看到裝著危險物品的鋼桶燃燒爆炸的鏡頭，有時在躲避將要燃爆的裝著危險物品的鋼桶的時候，就因為晚了一、二秒鐘，就發生了災難性的物毀人亡的后果。這時作為制桶人員的我們想，如果能有一種涂料能使鋼桶推遲幾秒鐘爆炸該有多好啊！

鋼桶作為包裝產品，應用場合非常廣泛，因此對它的防火阻燃隔熱問題在國際上逐漸被重視起來。前些年，國外就出現了呼火阻燃隔熱鋼桶。其實這種鋼桶就是將所用的外涂油漆改成防火阻燃隔熱涂料罷了。現在這種專門用于鋼桶的涂料國內也已有生產，并且已在鋼桶上得到成功地試用。更難能可貴的是，為了適應國內使用，其價格已接近我們鋼桶平時使用的烘漆的低位。

有人認為鋼桶是金屬制品不是易燃品，?而殊不知金屬制品在火焰和高溫下最容易導熱和氧化。當鋼桶內所裝物品為化學或其它危險物品時，這就成了致命的危險因素。而我們鋼桶普遍使用的外涂層均是非常易燃的有機合成樹脂涂料，這就使得在高溫和火焰下更加強了鋼桶本身材料的導熱和氧化速度，也就更增加了燃爆的危險。

鋼桶的外涂料改為防火阻燃隔熱涂料后雖然不能根本解除消防問題，但是至少能延遲災難的發生，為救災工作贏是一些寶貴的時間。

防火阻燃隔熱涂料，顧名思義，就是本身不燃，并且具有防火阻燃和隔熱功能的涂料。這種涂料雖然本身不能防止火災和爆炸的發生，但卻能阻止燃燒曲渾延，降低燃燒的溫度，并在一定程度上隔絕燃燒產生的高溫，所以也就延遲了災難和爆炸的發生時間、減輕了火災的威脅程度。這種涂料用于鋼桶的外涂，對于內裝易燃易爆的物品具有明顯的至少是推遲或延緩燃爆時間的作用。這就為搶險救災贏得了寶貴的時間，為減少火災所造成的損失創造了有利的條件。

一般來說，燃燒必須具備三個條件：可燃燒的物質：與氧氣充分接觸和一定的燃燒溫度。因此，對于防火阻燃隔熱涂料來講，其涂膜本身至少要具備遇到火焰不會燃燒的性能，并且進一步要求涂膜一能起到阻擋大量的氧氣進入的作用，二能起到阻止火焰蔓延的作用，三能在一定程度上起到隔絕燃燒所產生的高溫的作用。

現在，一般的涂料均為有機物，遇到高溫燃燒時，被分解的碳和氫與空氣中的氧結合產生激烈的放熱反應，這就進一步促進了燃燒的愈演愈烈。而作為防火阻燃隔熱涂料所用的涂料成膜樹脂在其分子鏈上往往含有氯、溴、氮、磷等能使火焰致熄的化合物或元素。其中又以含氯的合成樹脂使用最為普遍，如聚氯乙烯、過氯乙烯、氯化橡膠等。當然，如用酚醛樹脂或氨基樹脂作為成膜物質的話，涂料遇熱后也能凝固成遇火不易蔓延燃燒的涂膜。而最近發展起來的自熄性樹脂，其樹脂中含有溴的化合物，如四溴苯酐制成的醇酸樹脂、四溴雙酚A制成的環氧樹脂等，這類樹脂在高溫下能放出溴化氫，使火焰熄滅。

鋼桶外用的防火阻燃隔熱涂料是由膨脹催化劑、碳化劑、噴氣劑、樹脂黏合劑、阻燃添加物、阻燃顏料、隔熱劑等部分組成的。

膨脹催化劑的作用主要是促進和改變涂層熱分解的進程，促進形成不易燃的三維空間碳層，減少熱分解產生的可燃焦油、醛、酮的量，促進產生不燃氣體的反應發生。一般多采用多聚磷酸銨、磷酸銨鎂充及硼酸鋅等。

碳化劑的功能是在膨脹催化劑和噴氣劑的聯合作用下，脫水形成三維空間的不燃碳質泡沫層的物質基礎．常用的有季戊四醇、二季戊四醇、氨基甲酸季戊四醇、聚酰胺樹脂以及淀粉、糊精、糖類等。

噴氣劑是一類遇火受熱分解放出不燃氣體、吹起碳質層，形成多孔泡沫層的物質。常用的有三聚氰胺、氯化石臘、六亞甲基四胺、磷酸氫二銨、聚氨基甲酸酯、三聚氰胺甲醛樹脂、聚酰胺樹脂、偶氮甲酰胺尿素、羥甲基脲素、雙氰胺、甘氨酸、酪朊、木粉等。

樹脂黏合劑除了增強涂料的性外，另一種作用就是把多孔泡沫層粘接在底材上，從而把火焰與底材隔開。

阻燃添加劑的功用是增加阻燃能力，用作阻燃添加劑的化合物一般都含有氯、溴等鹵素或磷、氮、銻、鎬、硼、鋁、硫等無機元素，常用的有氯化石臘、磷酸鹵烷基酯、氯化橡膠、鹵化苯酚等。

阻燃顏料是一類非但自身不燃，而且能高度反射散熱或傳導散熱的無機化合物，如二氧化鈦、云母、銻白等。

隔熱劑的作用是在遇高溫時，使得涂膜形成多孔或玻璃樣厚膜的隔熱物質。如在涂料中加入硅酸疹：硼酸鈉等物質后，涂膜在受熱時能熔融形成絕熱的玻璃層，將火焰與鋼桶材料隔開。而如在涂料中加入磷酸銨、淀粉、硅油后，涂料在高溫下不僅能放出阻燃的惰性氣體，而且能使涂膜形成多孔型的厚膜，在火焰和鋼桶材料之間形成隔熱防御層。

目前，國內生產的鋼桶專用防火阻燃隔熱涂料是防腐耐磨的，它既能防火阻燃和隔熱，又具有鋼桶外涂料所具備的防腐耐磨性能，這種涂料在遇火或遇強熱時，能首先釋放出涂料樹脂中含有的結晶水，在結晶水快蒸發于奪又釋放出能使火焰致熄的惰性氣體和鹵素，進一步涂膜外層本身發泡形成多孔的三維碳層防護結構，而涂膜內層則熔融成絕熱的玻璃體。

這種涂料的施工性能與硝基漆十分相似，噴涂后十分鐘左右即干燥。一般的防火阻燃涂，蘇；、燃燒失重為小于20并且木板法二分鐘移去有明火后能自熄，而國內生產的鋼桶用防火阻燃隔熱涂料耐燃測試僅為木條法39秒，燃燒失重為11%而且在燃燒失重測試過程中自始至終不燃。

目前，防火阻燃隔熱鋼桶在國內還未正式大批量生產，但這種鋼桶對于消防安全來說，其童艾無疑是十分巨大的。