火災能引發(fā)空難，涂覆防火涂料可以減少火災帶來的危害。當火災發(fā)生時，防火涂料可以迅速發(fā)揮作用，阻止或減緩火勢擴散，通過化學反應消耗熱量，有效降低基材溫度，起到保護作用[1]。從20世紀70年代開始，國外在飛機上使用防火涂層。早期用于飛機結構的防火涂料為不發(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40年代末期開始研制有機膨脹型防火涂層，此類涂料主要特點是防火性能和理化性能均優(yōu)于無機防火涂料，涂層遇火時能形成具有良好隔熱性能的海綿狀膨脹泡沫碳化層，能更有效地保護基材。從20世紀80年代開始，飛機上使用的大部分防火涂料為膨脹型防火涂料，為進一步提高防火能力，多采用保護面層涂料與防火膨脹層涂料配合的形式，在膨脹發(fā)泡時，保護面層涂料可使防火膨脹層形成較致密的隔熱阻燃碳化結構，隔熱防火效果好而且不易剝離[2-3]。目前，世界各國都很重視新型防火涂料的研究和應用，并加大了研究和開發(fā)力度，而對與防火涂料密切相關的阻燃劑研究更是成績斐然，這又促進了新型防火涂料的開發(fā)研究。波音、普惠、諾思羅普等公司在F-22、C-130等飛機及發(fā)動機結構上都使用了防火涂料或防火貼膜。美國TRI公司開發(fā)的膨脹型防火涂層應用于麥道公司為美國空軍研制的C-17“環(huán)球空中霸王”（Global Master）、JSF、F-117和B-2等飛機上；英國Indestructible Paint公司生產(chǎn)的IP9189防火涂料應用于空客A320、A340，以及Eurocopter EC135；其他產(chǎn)品還有美國Aircraft Extras公司的Contrgo防火涂料，美國Flame Control 公司的FC No.173膨脹型防火涂料等。我國防火涂料的研究起步較晚，雖然自20世紀80年代以來我國防火涂料開發(fā)研究的成果頗多，進步較快，但與國外發(fā)達國家相比，特別是與英國、德國、日本、美國等國家還有較大差距。

一、試驗部分

1.1 試驗材料

1）防火涂料，防火面漆，H06-1012H底漆；

2）2024-T3包鋁鋁板；

3）碳纖維復合材料層壓板。

1.2   主要儀器設備

1）電光分析天平，上海精科儀器廠；

2）溫度計，常州市瑞明儀表廠；

3）黏度計，天津偉達試驗機廠；

4）電子數(shù)顯千分尺，桂林星具刃具廠；

5）打磨性測定儀，上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術有限公司；

6）拉脫法附著力儀，美國迪夫斯高公司；

7）附著力測定儀，天津材料試驗機廠；

8）鹽霧試驗箱，上海試驗儀器廠；

9）調溫調濕箱，重慶威爾試驗設備有限公司；

10）氙燈試驗箱，美國Q-LAB公司；

11）W-71型（噴嘴口徑為1.3 mm）噴槍，日本巖治株式會社；

12）W-77型（噴嘴口徑為3.0 mm）噴槍，日本巖治株式會社；

13）符合AS 5127-2標準規(guī)格的自制燃燒器，用于燃燒性能測試；

14）DHG-9070型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海佳勝試驗設備有限公司。

1.3   試驗件制備

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

2）底漆噴涂：將底漆倒入W-71-1S型噴槍中，并調節(jié)霧化壓力。在溫度為（25±3） ℃、相對濕度為40% ~ 60%的條件下，對處理過的鋁板進行噴涂。噴涂時，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：按照測試項目要求，在噴涂過底漆或不要求噴底漆的鋁板上進行防火涂料刷涂，制成相應厚度的樣件。

4）防火涂料保護面漆噴涂：將面漆倒入W-71-1S型噴槍中，并調節(jié)噴出壓力。在溫度為（25±3） ℃、相對濕度為40% ~ 60 %的條件下，對經(jīng)過底漆、防火涂料處理過的鋁板進行噴涂，只經(jīng)過防火涂料處理過的鋁板不噴面漆。噴涂時，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 ℃、相對濕度為40% ~ 60%的條件下干燥，用于防火涂料防火性能的測試。

1.4   性能測試

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

二、結果與討論

2.1   防火涂料及配套保護面漆涂層系統(tǒng)基本性能研究

從5組涂層系統(tǒng)樣品的測試結果可以看出：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600 h耐鹽霧腐蝕后面板均無生銹、變色等現(xiàn)象發(fā)生，但劃痕處均起大泡，39 h后開始陸續(xù)起泡；在經(jīng)過14 d的濕熱環(huán)境測試后，涂層系統(tǒng)的耐濕熱性均為5級，但在64 h后均開始起泡；在經(jīng)過28 d的耐霉菌性能測試后，樣品的耐霉菌性出現(xiàn)差異，②、③號涂層系統(tǒng)的耐霉菌性為1級，其余3個涂層系統(tǒng)的耐霉菌性為2級；樣品經(jīng)過500 h人工老化后均未出現(xiàn)起泡、開裂等現(xiàn)象，但是色澤發(fā)生變化，③、④號涂層系統(tǒng)的變色為1級，失光為2級，①、②號涂層系統(tǒng)的變色為1級，失光為3級，⑤號涂層系統(tǒng)的變色為1級，失光為4級；經(jīng)過15個冷熱循環(huán)后，樣品均未出現(xiàn)起泡、開裂等現(xiàn)象。綜合以上測試結果，說明防火涂層系統(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試結果可以看出，防火涂料均無刺激性氣味，容器中狀態(tài)均為白色黏稠液體，呈膩子狀，無肝化現(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，噴涂法無法操作；刷涂后漆膜不均勻，不光滑，無起皺現(xiàn)象；漆膜干燥后，表面粗糙、堅硬，不易打磨成平整表面；采用2種試驗方法測試了防火涂料的干燥時間，表干時間2 h、實干時間24 h，均能滿足現(xiàn)場施工要求。

2.3 防火涂料配套保護面漆基本性能研究

從5組防火涂料配套面漆的測試結果可以看出，防火涂料的施工黏度適合，噴涂中霧化性能好，無流掛現(xiàn)象，干漆膜無縮孔、橘皮、起皺、開裂等現(xiàn)象，表面有痱子；面漆附著力較好，柔韌性和耐沖擊性能滿足飛機設計要求；經(jīng)過耐介質試驗后，漆膜無起泡、起皺、剝落現(xiàn)象。綜合以上測試結果，說明防火涂料配套面漆施工性良好，漆膜表面質量一般，耐介質性能優(yōu)異。

2.4 防火性能研究

使用燃燒器測試了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，無底、面漆。圖中同時給出了燃燒過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個試樣在燃燒測試15 min內背面溫度均未超過500 ℃。圖1中試樣燃燒過程中防火涂料出現(xiàn)膨脹，且膨脹程度較明顯，碳層發(fā)生開裂并伴有大片脫落；圖2中試樣燃燒過程中防火涂料膨脹明顯，碳層未出現(xiàn)裂縫及脫落；圖3中試樣燃燒過程中防火涂料膨脹明顯，燃燒層疏松且開裂面積較大，伴隨有碳層掉渣現(xiàn)象；由此可見，防火涂料厚度為0.8 mm，有底、面漆時防火效果最佳。防火涂料的燃燒過程分為2個階段。第1階段，燃燒開始，防火涂料發(fā)生化學反應，吸收大部分熱量，迅速膨脹，只有少部分余熱釋放到空氣中，這一過程對應3張試樣燃燒過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，化學反應逐漸結束，吸收熱量逐步減少，樣品繼續(xù)燃燒產(chǎn)生的熱量開始逐漸釋放到環(huán)境中，這一過程對應3張試樣燃燒過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，內部蜂窩狀結構中引入的無對流空氣量越多[5]，膨脹碳層的隔熱效果越好。因此圖2中燃燒過程背面溫度比圖1中燃燒過程背面溫度更低，說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，內部孔隙率增加導致膨脹碳層更加疏松，使其強度下降，易脫落。底、面漆的涂覆，對防火涂層燃燒產(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裂紋，圖3中試樣燃燒后碳層更加疏松并產(chǎn)生開裂。

三、結語

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，噴涂法無法施工，只能采用刷涂法施工。在后續(xù)現(xiàn)場應用時，增加人力以及時間成本，需要進一步改進涂料的黏度，優(yōu)化施工工藝。根據(jù)適航相關要求，在防火試驗中防火涂料必須至少在15 min內不脫落，基材未出現(xiàn)目視可察覺的變形或燒穿現(xiàn)象，且背面溫度不高于500 ℃。因此可以判斷，當防火涂料厚度為0.8 mm時，防火涂層系統(tǒng)可以滿足飛機的防火要求。

四、夢能服務與支持

1、免費樣品

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

油漆樣品適用范圍：

用于新建項目：驗證油漆配套的可行性、檢驗附著力、效果圖與實際顏色的色差。

用于維修項目：驗證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補：提供少量樣品用于修補破損處。

申請用量：在1KG以內免費送貨上門。

2、免費打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實際應用、外觀、性能測試，請與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務團隊

夢能對技術服務團隊始終進行一系列的標準化管理，從專業(yè)培訓到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術服務人員進行定期的技術培訓和能力審計，以使每一位技術服務人員保持高水準的專業(yè)素質，每一位技術服務人員都配備先進的涂裝檢驗儀器，儀器設備均按規(guī)定的時間期限進行定期校驗，以保證每套儀器設備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內，線上購買，抖店直接下單購買。

工廠業(yè)務：長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調試、質量檢測、開具13%專用發(fā)票

貿易、代理：提供代工業(yè)務支持，項目保護。

業(yè)主、總包、設計院：提供防腐方案設計、性能檢測、施工方案、現(xiàn)場技術指導。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場技術指導。