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0 前 言

水性防火涂料是防火涂料的一種，防火涂料作為一種功能性涂料，能有效防止或延緩火勢蔓延。防火涂料按阻燃機理不同，可分為膨脹型防火涂料和非膨脹型防火涂料兩大類。相比非膨脹型防火涂料，膨脹型防火涂料具有用料省、施工易、表面美觀等優點，因此在對美觀性有較高要求的場合(高標準建筑市場)如高層建筑、機場航站樓、火車站等得到廣泛應用。

膨脹型防火涂料按照分散介質的不同分為溶劑型和水性兩種，近年來隨著人們環保意識的不斷增強及水性防火涂料的不斷發展，水性防火涂料的性能得到了廣泛提升，其質量已經逐漸接近溶劑型防火涂料，譬如通過長可達2.5 h的中國消防委托檢驗。國際油漆的水性防火涂料Interchar 1120即是其中的典型代表。
 

1 水性防火涂料的施工

水性防火涂料施工具有其自身特點，具體如下：

1.1 施工的環境條件

水性防火涂料的干燥過程始終伴有水的揮發，因此適中的溫度和良好的通風至關重要。與溶劑型涂料相同，施工時鋼材表面溫度應至少高于露點溫度3 ℃，而大氣及底材溫度在10～40 ℃時，水性防火涂料的干燥性能達到最佳。濕度對防火涂料的干燥性能同樣影響巨大，多數涂料廠家都建議空氣的相對濕度應在80%以下。海邊潮濕及多雨地區，應配備相應的除濕裝置，燃油加熱機會產生水汽從而對涂料的干燥及固化產生影響，因此并不建議使用。

1.2 底材處理

良好的底材處理是任何涂層發揮作用的前提，水性防火涂料也不例外。所有表面應清潔、干燥、無污染，應打磨焊縫及邊角部位形成圓滑的表面，焊渣、飛濺等表面缺陷同樣應進行打磨。與溶劑型防火涂料類似，目前主流水性防火涂料廠家都建議首先施工一道底漆，該底漆可以提供整個涂料體系必備的防腐性能，同時它應與防火涂料具有良好的兼容性。底漆和防火涂料生產廠家不同，不僅容易產生兼容性問題，且發生問題之后也很難界定責任，因此一站式服務的涂料廠家(同時提供防火和防腐涂料)得到了市場的青睞。大型涂料廠家如國際油漆甚至會提供通過認可的配套底漆及面漆

體系。

1.3 面漆施工

水性防火涂料受空氣中水汽影響較大，積水和長時間冷凝蒸汽會降低其壽命，甚至導致涂料起泡、失效。施工面漆對防火涂料進行防護(或稱之為“密封”)就變得非常重要。施工面漆之前，防火涂料表面應清潔、干燥，且二者需具有良好的兼容性。

1.4 施工方法

機械攪拌可以確保涂料形成均一狀態，任何情況下都不能使用手工攪拌，但應避免過度攪拌。過度攪拌會使涂料中夾雜更多的空氣，影響涂膜質量。刷涂和輥涂同樣適用于水性防火涂料的施工，但是其單道成膜較低，通常來說一般只在小范圍區域及修補時采用。此外，壓縮空氣驅動的無氣噴涂泵應做相應修改以適應該涂料的施工，比如：應加裝一個過濾裝置，以避免外部的污染物進入噴涂泵造成阻塞；去掉任何濕部延長膠頭，將吸入管直接連接涂料。目前超薄型防火涂料的厚度均在2.0 mm左右，因此需要多道施工才能達到目標膜厚。
經過上述的涂料施工之后，必須檢查涂膜厚度是否符合要求。

2 可能出現的涂膜缺陷及原因

任何涂料都需要經過恰當的施工，施工不當會發生不同類型的涂膜缺陷，水性防火涂料的涂膜缺陷有其自身的特點。

2.1 開裂

水性防火涂料的開裂表現為表面不再平整光滑而是有頭發狀細小裂紋。

過度施工(over application)和施工環境是導致涂膜開裂的兩個主要因素�，F場的過度施工，容易導致單道涂膜施工超出涂料本身所能承受的最大單道厚度。此時涂膜最外層的涂料逐漸固化，表面涂膜變得致密、堅硬；而處于下層涂料中的溶劑揮發受阻，難以從涂膜中脫離因此造成涂層的開裂。在鋼結構邊角及接縫處容易因為過度施工而造成涂膜過厚、開裂。

施工溫度過低也是引起水性防火涂料開裂的一大因素。同時大風天氣下施工，涂膜則更易開裂。溫度過低時涂膜固化速度降低，硬干時間及覆涂間隔延長，涂層內部的水汽揮發減緩，而大風天氣造成表層水分揮發過快，同樣引起溶劑揮發受阻而造成開裂。

此外，涂料體系不配套也會導致涂膜出現開裂。如在彈性防火涂料表面涂刷普遍非彈性防火涂料，很容易造成面漆開裂和起鼓脫層。

發生涂料開裂時一般應將出現弊病的涂膜打磨至新鮮涂層或至底漆，然后重新噴涂施工。應遵循涂料廠家的施工建議，調節噴槍壓力、噴嘴尺寸及噴槍距基材的距離，同時應用濕膜卡定期測量涂膜厚度，防止涂層過厚。并且應在不斷的施工中逐漸掌握不同廠家涂料的施工技巧，避免問題的重復發生。遇到大風天氣則應采取適當措施進行阻擋，防止大風對涂膜固化造成影響。

2.2 流掛

水性防火涂料的流掛表現為涂膜表面有條狀凸起、有明顯的液體流淌的痕跡。

同其他類型涂料一樣，水性防火涂料有最大施工膜厚的限制，過度噴涂超過該膜厚施工則會引起涂膜流掛。流掛通常發生于鋼材的拐角、邊角等區域，該部分區域容易導致涂膜的疊加累積而產生過厚涂膜，此外施工技術差(槍嘴離鋼板太近)或過度稀釋也會導致此種現象的發生。添加過多稀釋劑后將會影響涂料的黏度，造成涂料黏度下降，涂膜流動性增強，因而更易發生流掛。

發生流掛的區域一般采用動力工具打磨去除流掛涂層，對膜厚不達標部位需要補涂。為了美觀，可霧噴一道修平。對施工技術較差的工人，應進行施工培訓，掌握合理的施工技巧；對鋼材邊角應進行預涂施工；同時遵循涂料廠家的意見，以恰當比例進行稀釋，避免過度稀釋。

2.3 表面油污引起的涂膜下滑

涂膜下滑通常表現為部分區域相對于其他涂膜區域的整體向下滑移，涂膜下滑后會產生明顯的下滑邊界。此種現象通常是由于基材表面含有油污造成的。表面有油脂污染時，會導致水性涂料涂膜張力發生變化，因而在油污表面發生涂膜下滑，下滑區域及現狀與油污區域的大小及現狀相一致。發生這種情況時，應去掉受損涂膜，對基材除油后進行修補。同時在現場找出污染源，采取相應措施對污染源進行隔絕即可。

2.4 涂膜起泡

水性防火涂料的起泡表現同普通涂料一樣，表面有涂膜鼓起甚至開裂，可以拿工具把鼓泡挑開。同時涂膜的附著力變差，有塊狀的脫落。但水性防火涂料的起泡卻有其獨特特點。

水性防火涂料的化學膨脹體系一般由催化劑、成炭劑和發泡劑組成，催化劑一般為中、低聚合度聚磷酸銨(APP)，成炭劑多為季戊四醇，發泡劑則為三聚氰胺，它們均有一定的吸濕性。以聚磷酸銨為例，聚磷酸銨由于其具有較高的磷、氮含量，較好的熱穩定性，受熱時可稱為強脫水劑，使得許多高聚物生成碳化物，同時生成氨氣隔絕和稀釋空氣中的氧氣，起到阻燃、防火的作用，因而作為重要的阻燃劑廣泛用于水性防火涂料。但APP在使用過程中存在一些目前難以克服的問題——抗滲析性差，易從聚合物表面析出，析出后APP易吸濕而發生水解，從而影響防火涂料的性能。APP的聚合度越高，其耐水性就越強。APP聚合度在200～400時，涂料的耐水性較差，涂料組分易發生相分離和沉淀，導致穩定性下降。選擇高聚合度的APP有利于增強防火涂料的耐水性，但目前市場上仍以低聚合度APP為主，這導致水性防火涂料對靜水及流水的耐受性較差。
一般而言，水性防火涂料施工期間及施工后未做面漆保護情況下，外界高濕度水汽及雨水易對涂膜造成致命影響�，F場防火涂料起泡脫落現象是由流水或雨水沖刷導致的。涂膜施工后在未做面漆保護的情況下即受到雨水沖刷或水的集聚，因而產生起泡現象。

受制于水性防火涂料體系配方，其施工也應注意天氣的影響。施工溫度宜在10～40 ℃，最高相對濕度小于80%且底材溫度高于露點溫度3 ℃以上。實際施工時，當天氣條件持續惡化，如溫度降至10 ℃以下時，應停止施工，否則會有水汽凝結的危險。有條件的情況下，建議在惡劣天氣狀況時開啟環境控制設備如除濕機以便達到良好的施工效果，加速施工效率。即使已經做好面漆的水性防火涂料也應注意避免長期的水汽冷凝及積水出現，以免對防火涂料的防火性能造成影響。已經發生起泡開裂的區域，防火涂料的性能受到影響，應當重新打掉噴涂新的涂料。同時現場施工時應注意天氣狀況，防止雨水對未固化的涂膜造成影響。已經固化的涂膜也應當免受流水及靜水的侵蝕。水性防火涂料目前只適用于室內防火場合，在前期設計時也應注意不要設計用于室外鋼結構，以免發生防火涂料早期起泡失效的風險。

3 結 語

水性防火涂料的開發及應用近幾年來得到飛速發展，其防火性能也與溶劑型防火涂料相差無幾。而與溶劑型防火涂料不同的是，水性防火涂料受環境中水汽的影響較大，因此常見特有缺陷(起泡、脫落)也與高濕、雨水及靜水有關。任何涂料的不當施工都會導致涂膜缺陷的產生。良好的施工技巧及經驗非常重要，發生缺陷的涂膜應及時去除，根據具體情況分析原因并避免再次發生。