3 热膨胀防火技术简介
热膨胀防火技术可分为化学膨胀和物理膨胀两种。
化学膨胀阻燃体系主要包括酸源、碳源和发泡源三部分。化学膨胀阻燃体系在受热时膨胀并配合树脂体系、填料等形成一层质硬多孔的炭层屏障,阻隔了热量的传递、氧气的扩散,抑制了挥发性可燃组份的产生,从而阻止了火焰的传播。膨胀多孔炭层的形成大约 经历以下几步:首先,酸源受热时放出无机酸,使多元醇酯化,进而脱水炭化,通过反应产生的水蒸气及不燃性气体使炭层发泡膨胀,最终与各种填料及树脂形成一层坚硬多微孔的阻火炭层。
物理膨胀防火体系主要是应用了一些具有中空、隧道结构的无机材料研制而成。这些材料由于其内部具有微孔和空腔,在受热的情况下,空腔内的空气和微细的水分子会热膨胀并逃逸,从而使这些材料形成一种轻质的疏松物质,而且膨胀后的材料致密但很柔软。 在实际应用中,将适量的热膨胀材料与烧结焊接阻燃材料混合,就能够保证膨胀后的膨胀体既有一定的膨胀倍率又具有相当的强度。
应用热膨胀防火技术研制的建筑贯穿防火封堵系列产品在高温和火焰的作用下其体积先膨胀后硬化,形成一层坚硬多微孔的阻火炭层,该隔热层具有良好的隔热性,起到阻火堵烟及隔热作用,同时膨胀后的阻火炭层可以将电缆绝缘皮等可燃物烧蚀后留下的孔洞完全填充,从而彻底有效地达到防火封堵的效果。热膨胀建筑贯穿防火封堵系列产品在炭化过程中不会有大量的刺激性气体放出,实现了建筑贯穿防火封堵材料的无卤化,从而达到环保的要求。
基于上述的理论依据,公安部上海消防研究所先后研制出了FSP无卤膨胀有机防火堵料、WFC水基无卤膨胀防火密封胶、CPB复合型超级膨胀防火板和建筑排水PVC管用阻火圈等膨胀型系列建筑贯穿防火封堵产品。
4 热膨胀型系列建筑贯穿防火封堵产品性能及应用
本系列产品主要应用于对建筑结构的缝隙和设备穿孔的间隙有系统的密封。
4.1 产品技术性能特征
4.1.1高效的膨胀阻燃效果
在发生火灾时,本系列产品具有高超的阻燃功能, 当燃烧温度低于200oC时能够吸热膨胀,膨胀后的体积超过原体积的3倍至10倍,足以全部堵塞建筑结构的间隙或管线设备穿孔周围的空隙部分,并且能够封闭各种塑料管、电缆绝缘层和管道保温层被烧毁所造 成的空隙和孔洞,使在起火场内达到防火、防烟的独特效果;当燃烧温度继续升高时,膨胀后的材料能形成高强度的隔热炭化保护层,其阻燃时间可达4小时而不致被破坏,从而使各个防火分区之间互不影响,将火势控制在火源的防火分区之内,使建筑物火灾的损失降低到最低。
4.1.2 低烟、无毒害性能
应用热膨胀防火工艺制备的上述系列防火封堵产品具有在燃烧过程中发烟量少、无毒性、无腐蚀性气体产生,遇火会膨胀;对长时间或重复暴露在火焰中有极好的抵抗性等优点。