防火涂料由基料及阻燃添加劑兩部分組成 , 它除了應具有普通涂料的裝飾作用和對基材提供物理保護外, 還需要具有阻燃耐火的特殊功能。防火涂料主要用作建筑物的防火保護 , 如涂刷在建筑物的木材、纖維板、紙板、塑料等易燃建筑基材表面, 或電纜、金屬構件等表面 , 具有裝飾作用 ,又有一定的耐火能力 , 同時還具有防腐、防銹、耐酸堿、耐候、耐水、耐鹽霧等功能 ,因此防火涂料是一種集裝飾和防火為一體的特種涂料。
在防火涂料配方設計研究的同時 ,對防火涂料的 施工工藝條件進行研究也是十分重要的。施工工藝條件對涂料的綜合性能有著重要的影響。防火涂料的施工應由經過培訓并取得資質的專業施工隊進行。施工中的安全和勞動保護應符合國家現行的有關規定。施工現場質量管理應有相應的施工技術標準、質量管理體系、質量控制及檢驗制度、施工方案等文件予以支持。
涂膜的質量直接影響其裝飾效果和使用價值 ,而涂膜的質量決定于涂料和施工的質量。劣質的防火涂料自然不能得到優質的涂膜 , 而優質的防火涂料如果施工不當也不能得到性能優異的涂膜。因此要達到預期的裝飾和防火保護效果, 必須采用正確的施工方法,并在實踐中不斷加以改進和完善 ,形成規范并嚴格執行。
1 底材表面處理方法
被保護物件底材的表面處理是涂料施工的基礎工序。它的目的是為被保護物件表面即底材和涂膜的粘結創造一個良好的條件,從而充分發揮涂膜的性能。在防火涂料施工中表面處理的技術特別受到重視,它是整個涂裝工藝取得良好效果的基礎和關鍵的一個環節。
被涂物件表面處理是涂料施工的第一道工序,包括表面凈化和化學處理。表面處理的方法要根據所需要得到的涂層標準類型進行選擇, 同時要依據被涂物件表面加工后的清潔和光潔程度、污垢的種類和特性以及污染程度等來選擇。表面處理的目的 :① 清除被涂物件表面的各種污垢 , 使涂層與被涂物件表面很好地附著,并保證涂層具有優良的性能。污垢的存在不僅影響涂膜外觀 ,嚴重的會使涂膜成片脫落 ;② 修整被保護物件表面 ,去除存在的缺陷 , 創造防火涂料施工時需要的表面粗糙度 (或稱光潔度 ),使涂刷時有良好的附著基礎。實踐證明 ,被涂物件表面合適的光潔度為 4 ~ 6 級。在大批量流水作業的工業涂裝中 , 這一表面修整工序一般是由前道工序的機械加工予以保證 ;③ 針對不同被保護物件材質采用不同的處理方法。對被涂物件表面進行各種化學處理, 以提高涂層的附著力和防腐蝕能力。
防火涂料施工前, 應將建筑底材的灰塵、雜物等打掃干凈 ,縫隙應用防火涂料或其他防火材料填補平,鋼結構表面應除銹,并根據要求確定防銹處理措施等。
1. 1 鋼材的表面處理
鋼鐵器件由于加工和貯運等過程而使表面存在鐵銹、焊渣、油污、機械污物以及舊漆膜等殘余物,為了提高涂層的防銹和防腐蝕能力,表面處理非常重要。屬于表面凈化處理方法的有除油、除銹、除舊漆 ; 屬于化學處理方法的有磷化、鈍化等。
去除金屬工件表面的油污 , 可增強涂料的附著力。根據油污情況, 選用成本低、溶解力強、毒性小且不易燃的溶劑。常用的有 200 號石油溶劑油、松節油、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、二氯甲烷、三氯乙烷、三氟三氯乙烷等。
徹底清除鋼材表面的銹垢 , 以延長涂膜的使用壽命。不同的鋼鐵器件表面有不同的除銹標準,它是按照除銹后鋼材表面清潔度分級的。
除銹的方法主要有 :
(1) 手工打磨除銹 ,能除去松動、翹起的氧化皮,疏松的銹及其他污物。
(2) 機械除銹 , 借助于機械沖擊力與摩擦作用, 使制件表面除銹?梢杂脕砬宄趸、銹層、舊漆層及焊渣等。其特點是操作簡便 , 比手工除銹效率高。常用的除銹設備有① 鋼板除銹機 : 制件在一對快速轉動的金屬絲滾筒間通過, 靠絲刷與鋼材表面的快速摩擦, 除去制件板面的銹蝕層;② 手提式鋼板除銹機: 由電動機通過軟軸帶動鋼絲輪與鋼材表面摩擦而除銹 ; ③ 滾筒除銹機 :靠滾筒轉動使磨料與鋼材表面相互沖擊、摩擦而除銹,F在還用噴砂除銹 , 并且是一種重要的除銹方式。
(3) 化學除銹 , 通常稱為酸洗 ,是以酸溶液促使鋼材表面銹層發生化學變化并溶解在酸液中,而達到除銹目的。常用浸漬、噴射、涂覆 3 種處理方式。
(4) 除銹劑除銹 , 常用絡合除銹劑, 既可在酸性條件下進行, 也可在堿性條件下進行 , 前者還適合于除油、磷化等綜合表面處理。
1. 2 木材的表面處理
木材的性質和構造隨樹種不同而有所不同。防火涂料涂裝木材表面時應注意木材的硬度、紋理、空隙度、水分、顏色以及是否含有樹脂等物質。木材的表面處理有以下幾道工序。
用機械或手工進行刨平, 然后打磨。首先將 2 塊新砂紙的表面相互摩擦, 以除去偶然存在的粗砂粒 ,然后再用砂紙進行打磨,打磨時用力要均勻一致。打磨完畢后用抹布擦凈木屑等雜質。
木材表面雖經打磨 , 但仔細觀察尚存在許多木毛 ,要除去這些木毛 ,需先用溫水濕潤木材表面, 再用棉布先逆著纖維紋擦拭木材表面 ,使木毛豎起 ,并使之干燥變硬 , 然后再用 120 ~ 140號砂紙打磨,如果需要拋光或精細加工的表面,去除木毛的工作要重復 2 次。
由于樹種不同 , 某些木材常粘附或分泌出木脂、木漿等物質 ,如果不清除,溫度稍高,這種分泌物就會溢出 , 影響涂層裝飾外觀。有時木材表面需要進行染色時 ,會使涂層表面出現花斑、浮色等缺點。清除木脂的方法:先用鏟刀將析出的木脂鏟除清潔 ,然后用有機溶劑如苯、甲苯、二甲苯、丙酮等擦拭 , 使木脂溶解 ,再用干布擦拭清潔。
為了避免木材長時間受潮而出現霉菌,可在施工前先薄涂一層防霉劑。例如用乙基磷酸汞、氯化酚或對甲苯氨基磺酰溶液來處理 ,待干透以后 ,再進行防火涂料的施工。
1. 3 水泥混凝土的表面處理
水泥混凝土表面多孔并含有水分和鹽分 , 表面布滿了疏松的顆粒 ,如直接涂裝防火涂料 ,往往會影響附著力 ,還會引起涂層起泡、脫層、泛白、腐蝕等弊病。
新混凝土表面不宜立刻涂裝, 至少要經過 2 ~ 3 個星期的干燥, 使水分蒸發、鹽分析出之后才能開始涂裝。如需縮短工期 , 可采用 15 % ~ 20 % 的硫酸鋅或氯化鋅溶液或氨基磺酸溶液涂刷水泥表面數次 , 待干后除去析出的粉質和浮粒 ;也可用 5 % ~ 10 % 的稀鹽酸溶液噴淋 ,再用清水洗滌干燥 , 此外也可用耐堿的底漆事先進行封閉。
可用鋼絲刷去除浮粒 , 如果水泥混凝土表面有較深的裂縫或凹凸不平處, 先用極稀的氫氧化鈉溶液清洗油垢 ,并用水沖洗干燥 ,再用防火涂料或其他防火材料填補堵平后 , 方可進行涂裝。
1. 4 塑料的表面處理
各種塑料、玻璃鋼等表面非常光滑 ,極性小 ,涂刷涂料后極易脫落。應根據質量要求, 進行針對性的表面處理。經常使用的方法有如下 2 種方法。
在除去脫模劑和油脂后, 可用細砂紙、打磨輥筒等使表面略加粗糙處理 , 從而提高附著力 , 同時還可打掉塑料表面部分凸出的疤痕。
軟質與硬質聚氯乙烯塑料可根據其增塑劑的品種、含量和使用范圍 ,先在各種有機溶劑中浸漬數秒鐘 ,以去除其表面游離的增塑劑 , 然后輕擦干燥。也可用含有少量真溶劑如環已酮、醋酸丁酯等的水乳劑來軟化表面, 以增強附著力。
通?墒褂寐然烴類溶劑清除脫模劑、機油等污物。如在三氯乙烯溶劑中浸漬數秒鐘 , 以去除表面的脫模劑和油脂。
一般可采用無機酸如鉻酸混合液進行輕微腐蝕 , 以增強塑料附著力。
1. 5 纖維的表面處理
涂覆織物、皮革、紙張及其他具有纖維結構的材料時, 由于防火涂料 ( 防火阻燃液 ) 不容易滲透到纖維中去 ,而且容易脫落 ,需將表面的油脂、污染物等用水及溶劑的混合溶液擦拭去掉。
1. 6 橡膠的表面處理
橡膠類材料與制品大多數是高彈性體 ,涂層應具有足夠的耐伸縮變化的性能。而不同的橡膠品種對防火涂料施工前的表面處理方法需要區別對待。橡膠表面經常沾有微量的石蠟、石油或礦物油脂等物質 , 對涂刷后的涂層附著力有一定影響。一般需經少量溶劑乳液擦拭或用浸漬液處理 ,再用砂紙打毛表面。
2 防火涂料施工工藝的選擇
防火涂料的涂裝 , 是用不同的施工方法、工具和設備將涂料均勻地涂覆在被保護物件表面。涂裝的質量直接影響涂膜的質量。對不同的被保護物件和不同的防火涂料應該采用適宜的涂裝方法和設備。以獲得最佳的涂膜質量。
防火涂料施工工藝包括工藝流程、工藝條件和參數、操作方法和使用設備以及施工環境條件控制和操作管理等內容。具體地說 ,根據被保護物件的條件和防火涂料品種的特性來確定。建筑物施工的墻壁、門、窗、頂棚、地面等部位和各種需防火保護的裝飾件、材質分別為鋼筋混凝土、木材、鋼結構以及塑料復合材料等 ,所以要根據基材的不同選用不同的涂料和施工工藝,方能獲得最佳的效果。
2. 1 刷涂法
刷涂法適用于涂刷任何形狀的物件 ,絕大多數防火涂料可以用此種方法施工。刷涂法很容易滲透到金屬表面的細孔中,因而可加強對金屬表面的附著力。缺點是生產效率低、勞動強度大,有時涂層表面留有刷痕,影響涂層的裝飾性。
2. 2 滾筒刷涂法
滾筒是一個直徑不大的空心圓柱 , 表面粘有用合成纖維制成的長絨毛 , 圓柱兩端裝有兩個墊圈,中心帶孔,彎曲的手柄即由這個孔中通過 , 使用時先將輥 子浸入涂料中浸潤 ,然后用力滾涂到所需的表面上。現在發展有用空壓機輸送涂料的滾涂裝置。
2. 3 刮涂法
使用金屬或非金屬刮刀,如硬膠皮片、玻璃鋼刮刀、牛角刮刀等用手工涂刮 ,用于涂刮各種厚漿型防火涂料和膩子。
2. 4 噴涂法
使用壓縮空氣及噴槍使涂料霧化的施工方法,它的特點是噴涂后的涂層質量均勻, 生產效率高。缺點是有一部分涂料被損耗,同時由于溶劑的大量蒸發, 影響操作者身體健康。
空氣噴涂的關鍵設備是噴槍。噴槍依據涂料供給方式通常分為重力式、吸引式和壓送式 3 種,又按噴涂能力分為小型和大型兩類。涂料黏度高 , 需要空氣工作壓力大 ,噴嘴應選大口徑的 ; 涂料黏度低 , 需要工作壓力小, 噴嘴可以選小口徑的?諝鈬娡客ǔ5目諝夤ぷ鲏毫σ话銥 0 . 3 ~ 0 . 6 MPa 。為了獲得光滑平整的理想涂層 ,噴涂時應注意以下幾個問題。
① 施工前 , 首先應將涂料調至適當的黏度 ,要根據涂料的種類、空氣壓力、噴嘴的大小以及物面的需要量來決定。
② 供給噴槍的空氣壓力一般為 0 . 3 ~ 0 . 6 MPa 。
③ 噴嘴與物面的距離 , 一般以 200 ~ 300 mm 為宜。
④ 噴出涂料流的方向應盡量垂直于物體表面。
⑤ 為了獲得均勻的涂層 ,操作時每一噴涂條帶的邊緣應當重疊在前一已噴好的條帶邊緣上 ( 以重疊 1/ 3 為宜 ) 。噴槍的運動速度應保持均勻一致 , 不可時快時慢。
防火涂料涂裝施工方法一般依據被保護基材的條件、對涂層質量的要求和采用防火涂料的特性來選擇 ,如飾面性防火涂料、超薄膨脹型鋼結構防火涂料、電纜防火涂料的施工一般采用刷涂 , 也可采用噴涂和輥涂工藝。厚涂型鋼結構防火涂料、預應力混凝土樓板防火涂料、隧道防火涂料的施工,可采用噴涂、抹涂和刮涂工藝 , 或噴涂、抹涂和刮涂相結合的施工工藝等。防火涂料應分次涂刷 , 根據要求結合防火涂料品種的特性而確定涂刷次數和相隔時間。一般說來 ,防火涂料的固含量較高 ;有的容易沉淀, 因此使用前應充分攪勻。雙組分包裝的防火涂料 , 要根據產品說明書上規定的比例進行調配,充分攪拌 , 經規定時間的停放使之充分反應,然后使用。
3 防火涂料施工環境對涂裝效果的影響
防火涂料施工環境對涂裝效果有相當大的影響。一般要求涂裝場所環境條件要明亮、不受日光直曬, 溫度和濕度合適 ,空氣清潔、風速適宜 ,防火條件好。
施工場所應具備一定亮度或照明條件 , 還要避免日光直曬 ,在烈日下施工效果不好 ,容易造成涂膜缺陷。大氣的溫濕度與涂料的施工和干燥性能關系很大 ,涂料施工要求中應規定施工時大氣溫濕度的限制條件,一般當溫度在 5 ℃ 以下,相對濕度在 85 % 以上時施工效果都不太理想。各種涂料各有其最佳施工溫濕度 , 在施工時應嚴格遵守 ,雨天施工效果往往很差。如氨基、環氧樹脂類超薄膨脹型鋼結構防火涂料就規定:空氣濕度超過 90 % 時不宜施工 ;不能在室外露天施工;鋼構件表面或防火涂料表面有結露時不能施工 ; 施工好的涂料在未完全固化前不能受到雨淋、不能受到霧水的影響; 施工好的涂料, 涂層不能有空鼓等。
空氣中塵埃對涂裝效果有很大影響 , 必須采取防塵措施。通風效果既影響涂層質量也影響施工的安全衛生。室外鋼結構防火涂料的涂裝應避免在風力 3 級以上時施工。值得注意的是溶劑型防火涂料的溶劑屬易燃品且對身體有一定的危害 , 所以在生產及施工過程中應注意防火安全,施工過程應嚴禁明火。同時要有人員的健康保護措施,施工應在通風良好的環境條件下進行。