防火材料综述.docx

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防火材料综述

防火材料概述

肖颉

摘要：

现今，消防安全越来越受到人们的重视。

建筑的防火安全就成为首要解决的问题，这样防火材料的重要性不言而喻了。

本文首先介绍了防火材料的原理及防火材料的分类，重点讲了几种常用的防火材料。

关键词：

消防安全防火材料防火性

一、前言

2002年1月7日11时35分，朝阳区太阳宫乡麦子店西路9号牧马人酒吧发生重大火灾。

过火面积1000平方米（牧马人酒吧750平方米、莱泰花卉市场250平方米），死亡3人，直接财产损失69万余元。

火灾告诉我们一个血淋淋的教训，防火安全势在必行。

火灾是一种具有人为和自然双重特征的社会灾害，是各种灾害中发生最频繁的灾害之一，也是人们日常生活中最容易忽视的一种灾害。

现代化城市由于具有生产集中、人员集中、财富集中、建筑物集中等特点，同时伴有可燃易燃的建筑材料和生产生活材料多，火灾危险源多等现象，导致城市火灾损失呈增长趋势这一全球性的共同规律。

改革开放以来，我国国民经济建设不断发展，建筑行业发展迅猛，高层超高层建筑拔地而起，但是由于城市人口集中．防火观念淡薄，消防措施不够到位，使得繁华背后蕴含着巨大的火灾隐患。

因而在建筑设计和选材方面也就显得格外重要。

二、防火材料的原理

2．1气相阻燃机理

所谓气相阻燃机理就是通过阻止可燃物中高聚物分离出来的可燃性气体产物或是对火焰反应产生阻碍作用，以提高材料的阻燃性能。

工程生产中，通常采用以下4种措施予以实现：

1）：

采用在高聚物燃烧过程中能生成细微烟粒子的添加剂，起到对燃烧中自由基的结合和终止的催化作用；

2）：

选择分解时能释放出大量惰性气体的添加剂，以起到冲淡燃烧中分解的可燃性气体的浓度，同时可降低分解产物的温度；

3）：

采用在热作用下能释放出活性气体化合物的阻燃剂；

4）：

在特殊情况下，可采用在受热后并不发生化学反应，而只是释放出重质蒸气的添加剂，它可阻碍可燃物与空气和氧气的交换，从而使火焰窒息。

2．2凝聚相阻燃机理

1）:

该机理主要是指阻止高聚物在热作用下，发生热分解和释放出可燃性气体的作用。

在工程实践中，可通过以下措施实现：

1）：

加入比热容较大的无机填料；它能起到储存热和传递热量的作用．可防止可燃物表层温度的升高或是延缓可燃物的着火时间。

2）：

添加氢氧化铝等在吸热后可发生分解的阻燃剂；这类阻燃剂具有吸热分解的特性．可使可燃物的表层温度始终处于较低的环境下，而不致到达热分解的温度。

3）：

在可燃物的表层涂上非可燃性的保护层，这样可使可燃物隔热隔温隔绝空气的作用。

2．3中断热交换阻燃机理

火灾是由于认为无法控制的持续燃烧形成的。

而维持持续燃烧的一个重要条件就是部分燃烧热必须反馈到其他可燃物上，从而维持燃烧。

因而。

如果加入的阻燃剂能够把燃烧所产生的热量带走．那么燃烧就不能维持下去，使燃烧中断。

由于燃烧和阻燃是一个十分复杂的过程，涉及很多影响因素和制约条件，不可孤立地将一个阻燃体系的阻燃机理严格划分，因为这是片面的，也是有困难的。

实际当中，很多阻燃体系都是以多种阻燃机理同时起作用的。

三、防火材料的种类

3．1阻燃热塑性塑料

塑料材料由于其自身良好的性价比，已深入到人们生产生活的各个领域。

但由于塑料产品是一种人工合成高聚物，未经特殊处理的一般具有可燃易燃的特性。

因而它的大量使用也带来了潜在的火灾危险。

生产实践又表明，甥料的性能会随着添加剂的不同而表现出不同的应用性能。

前已言及具有各种阻燃机理的阻燃剂，当把它们（卤系阻燃剂）作为热塑性塑料生产的添加剂，就可以达到提高塑料阻燃性能的效果。

3．2阻燃热固性塑料

阻燃热固性塑料是利用热同性甥料在固化阶段，可加入大量阻燃剂与之产生固化反应的特点而生产的，而且在固化阶段，可增大阻燃剂的用量，进一步改善它的阻燃性能。

根据热固性塑料的基本聚合物的不同，可分类为阻燃聚氨酯、阻燃环氧树脂、阻燃酚醛树脂和阻燃不饱和聚酯。

3．3阻燃橡胶制品

随着国民经济的发展，对橡胶制品阻燃性能的要求越来越严格和迫切。

例如矿井下使用的各种输送管道，输电通讯中使用的各种电线电缆保护套等橡胶制品需要阻燃性能；建筑中使用的门窗密封条，家用橡胶地毯需要阻燃性能。

汽车业，船舶等行业都对橡胶制品的防火性能提出了相关要求。

橡胶制品的阻燃性能实现的具体做法就是在橡胶硫化前加入各种复合阻燃体系．也可以根据胶种的不同、制品用途的不同分别选用不同的阻燃体系。

3．4阻燃纤维及织物

阻燃纤维及织物是在生产中加入卤素、磷、氮、硅、硫、镁、铝等阻燃元素而制得。

各种纤维与织物需根据其燃烧性能和结构特点分别选用不同的阻燃元素来进行阻燃，因而它们具有不同的阻燃机理。

可分为覆盖层机理、长生不燃性气体机理、吸热机理、催化脱水机理、自由基控制机理。

总之，阻燃剂的作用机理比较多，同一种阻燃剂对不同的纤维和织物进行阻燃时，也可能表现出不同的阻燃机理，有时甚至是多种机理同时起作用。

3．5防火板材

防火板材是以无机材料为基材，添加各种改性物质之后经一定工艺加工而成。

它们大多是不燃性材料或是难燃性材料，在火灾中能够保持一定的强度，具有良好的尺寸稳定性和防火隔热性能。

防火板材大多具有化学性能稳定，耐侯性好，可锯可切、任意切割组装等诸多优点．而大量运用于建筑行业。

在目前的建筑行业中．运用最多的防火板材有以下几种：

石膏板材、硅酸钙板、纤维增强水泥板材、钢丝网架水泥夹心复合板、玻璃棉板以及金属复合板材。

这些防火板材中．尤以石膏板材运用最广。

四、传统与新型防火材料

4.1、传统防火材料

1）防火板

防火板是目前市场上最为常用的材料，其优点是防火、防潮、耐磨、耐油、易清洗，主要用于建筑物出口通道、楼梯井和走廊等处的防火吊顶建设，能确保火灾时人员的安全疏散，并保护人们免受蔓延火势的侵袭。

2）防火木制窗框

防火木制窗框周围嵌有木制密封材料，遇热膨胀，能防止火焰从缝隙钻入。

这种窗框用松木制成，四周粘贴用石墨制成的密封材料，以堵住细微缝隙，增加防火效果。

据实验，在距离窗框lO厘米处，用喷火器对准该窗框，喷出温度高达800。

C的火焰，历时20分钟，火焰也未能透过窗框，表明其防火能力是铝制窗框的数倍。

3）防火玻璃

防火玻璃的主要优点是具有良好的透光性能和耐火、隔热、隔声性能，常见的防火玻璃主要包括3种：

夹层复合防火玻璃、夹丝防火玻璃和中空防火玻璃。

防火玻璃是金融保险、珠宝金行、图书档案、文物贵重物品收藏、财务结算等重要场所和商厦、宾馆、影院、医院、机场、计算机房、车站码头等公共建筑以及其他设有防火分隔要求的一l：

业及民用建筑的防火门窗和防火隔墙等范围的理想防火材料。

4）防火涂料

防火涂料是一类特制的防火保护涂料，由氯化橡胶、石蜡和多种防火添加剂组成的溶剂型涂料，具有耐火性好的优点。

防火涂料施涂于普通电线表面后，遇火能膨胀产生200毫米厚的泡沫，炭化成保护层，隔绝火源，因此，适用于发电厂、变电所等级较高的建筑物室内外电缆线的防火保护。

4.2、新型防火材料

1）ZRY天然纤维阻燃液

ZRY天然纤维阻燃液是一种具有良好阻燃性能的新型阻燃剂。

它无色透明、无毒、无味、不腐蚀，凡棉织物、麻织物、木材、纸张、纤维板、刨花板、胶合板及其他的植物纤维制品，经ZRY阻燃处理、整理后，就有显著的阻燃效果，它遇火不燃烧，能有效地抑制火焰的蔓延，阻止火灾的发生。

2）FQ复合型防火防腐桥架

FQ复合型防火防腐桥架以无机不燃材料为基体，内外表面复合有机高分子难燃材料制成。

具有氧指数高、防火性能好；拉伸、弯曲、压缩强度高、刚性好、耐腐性、耐火性好等特点，且价格较低，适用于户内外的各种环境条件。

FQ复合型防火防腐桥架与普通钢桥架相比，具有优异的防火防腐性能，不需要再进行防火处理，而且具有桥架轻、安装维护方便、桥架整体美观等优点。

3）艾格劳尼

艾格劳尼为双组份阻燃混合泡沫，能起到密闭气体和瓦斯，填充没有机械强度要求的密闭空间或裂隙的作用，如对采煤工作面的上隅角及下隅角、冒顶区进行填充121。

其防火的机理是：

艾格劳尼为双组份混合泡沫，两种组份为树脂和发泡剂以l：

l的体积比混合，借助于压风作动力，在发泡枪内机械发泡，发泡倍数最大可达原来体积的25倍。

实践证明，艾格劳尼是一种新型的填充材料，且阻止燃烧，在防火中的使用，取得厂较好的安全效益，对保障安全生产具有积极义。

4）可瓷化高分子复合材料

可瓷化高分子复合材料是一种新型防火材料，是在含硅的高分子（如硅橡胶）基体中加入粘土类矿物粉末填料、结构控制剂以及其它助剂制备而成的。

这种复合材料在室温下具有普通电线与电缆的绝缘层材料的性质，遇高温燃烧时形成坚硬的陶瓷保护层，可以隔绝火焰而达到防火的效果。

五、几种常用防火材料的重点介绍

5.1、防火卷帘

防火卷帘是一种活动的防火分隔物，一般用钢板等金属板材制作，以扣环或者铰链的方法组成，平时卷起在门窗上的转轴箱中，起火时将其放下展开，用以阻止火灾从门窗洞口蔓延，在特殊情况下，还可以配合防火冷却水幕替代防火墙作防火分隔之用。

随着社会经济的发展，当前国内各地迅速兴建大量的各种高层、超高层奴才和大型停车库。

在各种建筑特别是高层建筑内敞开的电梯厅，以及一些大面积的公共建筑（商业楼的营业厅、展览楼的展览厅等）、生产厂房、大型停车库等等，往往其建筑面积超过了规范的防火分区的最大允许建筑面积规定，但是由于功能或者工艺要求的需要，在防烟楼梯前室、电梯厅、自动扶梯周围、中庭与楼层房间、走道、过厅相通的武器部位、生产车间中的大面积工艺洞口以及大面积建筑物中的部位，按规定设置防火墙确有困难，因此《高规》中规定可采取特殊的防火处理方法，即设置作为划分防火分区分隔设施的防火卷帘，平时卷帘收拢，保持宽敞的场所，满足使用要求；发生火灾时，按控制程序下降，将火势控制在一个防火分区的范围之内。

使用问题：

《高规》中指出，只有在确不能保证防火安全的前提下才使用防火卷帘。

其次，由于其电子控制的特性，使得它还是有潜在危险，如火灾时因故障不能及时放下等。

同时卷帘门上叉无法开设防火门，卷帘下落后，许多原来的疏散通道被隔断，火灾中人员无法尽快找到疏散通道逃生，极易造成群死群伤的恶性事故。

所以在大空间设计中应尽量采用防火墙作为防火分隔．防火卷帘只能作为辅助设施。

因此，合理、安全地使用防火卷帘是一个很重要的问题，防火卷帘主要应用于

1）上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位及中庭；

2）设置在消防电梯前室

另外，应当注意防火卷帘的联动控制。

（具体见《防火卷帘的合理应用》）

5.2、防火墙

建筑防火墙是指具有4h（高层311）以上耐火极限的非燃烧材料砌筑在独立基础或钢筋混凝土框架上，用以形成水平防火分区，控制火灾蔓延的重要分隔物。

它可根据需要独立设置，也可把其他隔墙、围护墙按照防火墙的构造要求砌筑而成。

防火墙按所处位置不同可分为内墙防火墙、外墙防火墙和室外独立的防火墙等。

内墙防火墙把房屋内部分隔成不同的防火分区，外墙防火墙是在两幢建筑物问因防火间距不够而设置的外墙；室外独立的防火墙是当建筑物的间距不足，又不便于使用外墙防火墙时而采用，用以隔断两幢建筑之间的火灾蔓延。

制做要求：

1）防火墙应直接砌筑在基础或钢筋混凝土框架梁上，并且保证防火墙的强度和稳定性，当防火墙一侧的屋架、梁、楼板等受到火灾的影响而破坏时，防火墙不致倒塌。

防火墙两侧的可燃构件如檩条、屋面板等应全部截断，不得穿过防火墙。

当建筑物的屋盖为耐火极限不低干0.5h的非燃烧体时，高层工业建筑屋盖为耐火极限不低干1h的非燃烧体时，防火墙可砌至屋面的底部而不高出屋面。

对于耐火等级为三级的建筑，为了防止火势由屋面窜过防火墙，还要把防火墙砌出屋面，形成一堵横断屋面的矮墙。

当屋面为非燃烧体如瓦、石棉瓦、铁皮等时，矮墙应高出屋面40cm；当屋面为燃烧体如木板、油毡等时，矮墙应高出屋面50cm，当防火墙中心线距天宙端面的水平距离小于4m，且天窗端面为燃烧体时，应该考虑到万一失火时它将是排气窜火的通道而威胁到防火墙另一侧屋顶的安全，防