火災(zāi)能引發(fā)空難，涂覆防火涂料可以減少火災(zāi)帶來(lái)的危害。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，防火涂料可以迅速發(fā)揮作用，阻止或減緩火勢(shì)擴(kuò)散，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)消耗熱量，有效降低基材溫度，起到保護(hù)作用[1]。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，國(guó)外在飛機(jī)上使用防火涂層。早期用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的防火涂料為不發(fā)泡的飾面型防火涂層，由于飾面型防火涂層防火能力較弱，20世紀(jì)40年代末期開(kāi)始研制有機(jī)膨脹型防火涂層，此類(lèi)涂料主要特點(diǎn)是防火性能和理化性能均優(yōu)于無(wú)機(jī)防火涂料，涂層遇火時(shí)能形成具有良好隔熱性能的海綿狀膨脹泡沫碳化層，能更有效地保護(hù)基材。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，飛機(jī)上使用的大部分防火涂料為膨脹型防火涂料，為進(jìn)一步提高防火能力，多采用保護(hù)面層涂料與防火膨脹層涂料配合的形式，在膨脹發(fā)泡時(shí)，保護(hù)面層涂料可使防火膨脹層形成較致密的隔熱阻燃碳化結(jié)構(gòu)，隔熱防火效果好而且不易剝離[2-3]。目前，世界各國(guó)都很重視新型防火涂料的研究和應(yīng)用，并加大了研究和開(kāi)發(fā)力度，而對(duì)與防火涂料密切相關(guān)的阻燃劑研究更是成績(jī)斐然，這又促進(jìn)了新型防火涂料的開(kāi)發(fā)研究。波音、普惠、諾思羅普等公司在F-22、C-130等飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上都使用了防火涂料或防火貼膜。美國(guó)TRI公司開(kāi)發(fā)的膨脹型防火涂層應(yīng)用于麥道公司為美國(guó)空軍研制的C-17“環(huán)球空中霸王”（Global Master）、JSF、F-117和B-2等飛機(jī)上；英國(guó)Indestructible Paint公司生產(chǎn)的IP9189防火涂料應(yīng)用于空客A320、A340，以及Eurocopter EC135；其他產(chǎn)品還有美國(guó)Aircraft Extras公司的Contrgo防火涂料，美國(guó)Flame Control 公司的FC No.173膨脹型防火涂料等。我國(guó)防火涂料的研究起步較晚，雖然自20世紀(jì)80年代以來(lái)我國(guó)防火涂料開(kāi)發(fā)研究的成果頗多，進(jìn)步較快，但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，特別是與英國(guó)、德國(guó)、日本、美國(guó)等國(guó)家還有較大差距。

一、試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料

1）防火涂料，防火面漆，H06-1012H底漆；

2）2024-T3包鋁鋁板；

3）碳纖維復(fù)合材料層壓板。

1.2   主要儀器設(shè)備

1）電光分析天平，上海精科儀器廠；

2）溫度計(jì)，常州市瑞明儀表廠；

3）黏度計(jì)，天津偉達(dá)試驗(yàn)機(jī)廠；

4）電子數(shù)顯千分尺，桂林星具刃具廠；

5）打磨性測(cè)定儀，上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司；

6）拉脫法附著力儀，美國(guó)迪夫斯高公司；

7）附著力測(cè)定儀，天津材料試驗(yàn)機(jī)廠；

8）鹽霧試驗(yàn)箱，上海試驗(yàn)儀器廠；

9）調(diào)溫調(diào)濕箱，重慶威爾試驗(yàn)設(shè)備有限公司；

10）氙燈試驗(yàn)箱，美國(guó)Q-LAB公司；

11）W-71型（噴嘴口徑為1.3 mm）噴槍?zhuān)毡編r治株式會(huì)社；

12）W-77型（噴嘴口徑為3.0 mm）噴槍?zhuān)毡編r治株式會(huì)社；

13）符合AS 5127-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的自制燃燒器，用于燃燒性能測(cè)試；

14）DHG-9070型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海佳勝試驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3   試驗(yàn)件制備

1）鋁板處理：鋁板經(jīng)過(guò)清洗后去掉表面氧化膜，然后用Alodine 1200進(jìn)行氧化處理。清洗之后采用溫度≥90 ℃的熱水對(duì)表面鈍化膜進(jìn)行封閉處理。

2）底漆噴涂：將底漆倒入W-71-1S型噴槍中，并調(diào)節(jié)霧化壓力。在溫度為（25±3） ℃、相對(duì)濕度為40% ~ 60%的條件下，對(duì)處理過(guò)的鋁板進(jìn)行噴涂。噴涂時(shí)，要保證鋁板表面噴涂均勻，并且干燥后漆膜的厚度為12.5 ~ 27.0 μm 。噴涂后，在溫度為25 ~ 30 ℃、相對(duì)濕度為40% ~60%的條件下放置12 ~ 48 h干燥，用于防火涂料刷涂。

3）防火涂料刷涂：按照測(cè)試項(xiàng)目要求，在噴涂過(guò)底漆或不要求噴底漆的鋁板上進(jìn)行防火涂料刷涂，制成相應(yīng)厚度的樣件。

4）防火涂料保護(hù)面漆噴涂：將面漆倒入W-71-1S型噴槍中，并調(diào)節(jié)噴出壓力。在溫度為（25±3） ℃、相對(duì)濕度為40% ~ 60 %的條件下，對(duì)經(jīng)過(guò)底漆、防火涂料處理過(guò)的鋁板進(jìn)行噴涂，只經(jīng)過(guò)防火涂料處理過(guò)的鋁板不噴面漆。噴涂時(shí)，要保證鋁板表面噴涂均勻，并且干燥后漆膜的厚度控制在15 ~ 25 μm。噴涂后，在溫度為25 ~ 30 ℃、相對(duì)濕度為40% ~ 60%的條件下干燥，用于防火涂料防火性能的測(cè)試。

1.4   性能測(cè)試

防火涂料及配套保護(hù)面漆涂層系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目及結(jié)果見(jiàn)表1，防火涂料厚度為0.8 mm，配套面漆厚度為（20±5） μm。防火涂料測(cè)試項(xiàng)目及結(jié)果見(jiàn)表2，涂料厚度為0.8 mm，采用刷涂法制板，原漆黏度太大。防火涂料配套保護(hù)面漆測(cè)試項(xiàng)目及結(jié)果見(jiàn)表3，配套保護(hù)面漆厚度為（20±5） μm。

二、結(jié)果與討論

2.1   防火涂料及配套保護(hù)面漆涂層系統(tǒng)基本性能研究

從5組涂層系統(tǒng)樣品的測(cè)試結(jié)果可以看出：涂層系統(tǒng)的可脫除性差別不大，退漆劑平均用量為519.8 g/m2，④號(hào)涂層系統(tǒng)退漆劑的使用量最少，為502.0 g/m2；樣品在經(jīng)過(guò)600 h耐鹽霧腐蝕后面板均無(wú)生銹、變色等現(xiàn)象發(fā)生，但劃痕處均起大泡，39 h后開(kāi)始陸續(xù)起泡；在經(jīng)過(guò)14 d的濕熱環(huán)境測(cè)試后，涂層系統(tǒng)的耐濕熱性均為5級(jí)，但在64 h后均開(kāi)始起泡；在經(jīng)過(guò)28 d的耐霉菌性能測(cè)試后，樣品的耐霉菌性出現(xiàn)差異，②、③號(hào)涂層系統(tǒng)的耐霉菌性為1級(jí)，其余3個(gè)涂層系統(tǒng)的耐霉菌性為2級(jí)；樣品經(jīng)過(guò)500 h人工老化后均未出現(xiàn)起泡、開(kāi)裂等現(xiàn)象，但是色澤發(fā)生變化，③、④號(hào)涂層系統(tǒng)的變色為1級(jí)，失光為2級(jí)，①、②號(hào)涂層系統(tǒng)的變色為1級(jí)，失光為3級(jí)，⑤號(hào)涂層系統(tǒng)的變色為1級(jí)，失光為4級(jí)；經(jīng)過(guò)15個(gè)冷熱循環(huán)后，樣品均未出現(xiàn)起泡、開(kāi)裂等現(xiàn)象。綜合以上測(cè)試結(jié)果，說(shuō)明防火涂層系統(tǒng)整體耐環(huán)境性能良好。

2.2   防火涂料基本性能研究

從5組防火涂料樣品的測(cè)試結(jié)果可以看出，防火涂料均無(wú)刺激性氣味，容器中狀態(tài)均為白色黏稠液體，呈膩?zhàn)訝?，無(wú)肝化現(xiàn)象；非揮發(fā)物含量的最小值為71.10%，密度最小值為1.296 g/mL；防火涂料黏度較大，平流性較差，采用刷涂法較易施工，噴涂法無(wú)法操作；刷涂后漆膜不均勻，不光滑，無(wú)起皺現(xiàn)象；漆膜干燥后，表面粗糙、堅(jiān)硬，不易打磨成平整表面；采用2種試驗(yàn)方法測(cè)試了防火涂料的干燥時(shí)間，表干時(shí)間2 h、實(shí)干時(shí)間24 h，均能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。

2.3 防火涂料配套保護(hù)面漆基本性能研究

從5組防火涂料配套面漆的測(cè)試結(jié)果可以看出，防火涂料的施工黏度適合，噴涂中霧化性能好，無(wú)流掛現(xiàn)象，干漆膜無(wú)縮孔、橘皮、起皺、開(kāi)裂等現(xiàn)象，表面有痱子；面漆附著力較好，柔韌性和耐沖擊性能滿(mǎn)足飛機(jī)設(shè)計(jì)要求；經(jīng)過(guò)耐介質(zhì)試驗(yàn)后，漆膜無(wú)起泡、起皺、剝落現(xiàn)象。綜合以上測(cè)試結(jié)果，說(shuō)明防火涂料配套面漆施工性良好，漆膜表面質(zhì)量一般，耐介質(zhì)性能優(yōu)異。

2.4 防火性能研究

使用燃燒器測(cè)試了3塊鋁板試樣的防火性能，圖1中鋁板涂覆0.5 mm防火涂料，有底、面漆；圖2中鋁板涂覆0.8 mm防火涂料，有底、面漆；圖3中鋁板涂覆0.8 mm防火涂料，無(wú)底、面漆。圖中同時(shí)給出了燃燒過(guò)程鋁板背面溫度曲線和燃燒后鋁板正面碳層外貌。圖片顯示3個(gè)試樣在燃燒測(cè)試15 min內(nèi)背面溫度均未超過(guò)500 ℃。圖1中試樣燃燒過(guò)程中防火涂料出現(xiàn)膨脹，且膨脹程度較明顯，碳層發(fā)生開(kāi)裂并伴有大片脫落；圖2中試樣燃燒過(guò)程中防火涂料膨脹明顯，碳層未出現(xiàn)裂縫及脫落；圖3中試樣燃燒過(guò)程中防火涂料膨脹明顯，燃燒層疏松且開(kāi)裂面積較大，伴隨有碳層掉渣現(xiàn)象；由此可見(jiàn)，防火涂料厚度為0.8 mm，有底、面漆時(shí)防火效果最佳。防火涂料的燃燒過(guò)程分為2個(gè)階段。第1階段，燃燒開(kāi)始，防火涂料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，吸收大部分熱量，迅速膨脹，只有少部分余熱釋放到空氣中，這一過(guò)程對(duì)應(yīng)3張?jiān)嚇尤紵^(guò)程背面溫度曲線圖的0 ~ 50 s階段。第2階段，防火涂料的膨脹碳層基本形成，化學(xué)反應(yīng)逐漸結(jié)束，吸收熱量逐步減少，樣品繼續(xù)燃燒產(chǎn)生的熱量開(kāi)始逐漸釋放到環(huán)境中，這一過(guò)程對(duì)應(yīng)3張?jiān)嚇尤紵^(guò)程背面溫度曲線圖的50 s之后的階段。隨后由于膨脹碳層的存在，抑制防火涂料的熱量傳遞及繼續(xù)燃燒，最后形成穩(wěn)定的碳層并結(jié)束熱量釋放及煙氣釋放。理論上，防火涂料越厚，膨脹碳層的高度越高，內(nèi)部蜂窩狀結(jié)構(gòu)中引入的無(wú)對(duì)流空氣量越多[5]，膨脹碳層的隔熱效果越好。因此圖2中燃燒過(guò)程背面溫度比圖1中燃燒過(guò)程背面溫度更低，說(shuō)明更厚的膨脹碳層起到了更好的抑制防火涂料熱量傳遞和繼續(xù)燃燒的作用，降低了基材溫度。但隨著膨脹碳層高度的增加，內(nèi)部孔隙率增加導(dǎo)致膨脹碳層更加疏松，使其強(qiáng)度下降，易脫落。底、面漆的涂覆，對(duì)防火涂層燃燒產(chǎn)生影響，增加了膨脹碳層的致密性和附著力，因此圖2中試樣燃燒后碳層致密無(wú)裂紋，圖3中試樣燃燒后碳層更加疏松并產(chǎn)生開(kāi)裂。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，防火涂層系統(tǒng)整體性能較好，配套面漆施工性良好，但是防火涂料黏度較大，噴涂法無(wú)法施工，只能采用刷涂法施工。在后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，增加人力以及時(shí)間成本，需要進(jìn)一步改進(jìn)涂料的黏度，優(yōu)化施工工藝。根據(jù)適航相關(guān)要求，在防火試驗(yàn)中防火涂料必須至少在15 min內(nèi)不脫落，基材未出現(xiàn)目視可察覺(jué)的變形或燒穿現(xiàn)象，且背面溫度不高于500 ℃。因此可以判斷，當(dāng)防火涂料厚度為0.8 mm時(shí)，防火涂層系統(tǒng)可以滿(mǎn)足飛機(jī)的防火要求。

四、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以?xún)?nèi)免費(fèi)送貨上門(mén)。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷(xiāo)部，由專(zhuān)業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購(gòu)買(mǎi)通道

零售：購(gòu)買(mǎi)50kg以?xún)?nèi)，線上購(gòu)買(mǎi)，抖店直接下單購(gòu)買(mǎi)。

工廠業(yè)務(wù)：長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開(kāi)具13%專(zhuān)用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。