《水基性無(wú)機(jī)防火涂料》

PAGE《水基性無(wú)機(jī)防火涂料》（立項(xiàng)稿）編制說(shuō)明《水基性無(wú)機(jī)防火涂料》標(biāo)準(zhǔn)起草組

目錄TOC\o"1-2"\h\z\t"標(biāo)題3,3"一、目的和意義 1二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 11.國(guó)際現(xiàn)狀 12.我國(guó)現(xiàn)狀 2三、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容 2四、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性和適用性 31.優(yōu)勢(shì)性能及技術(shù)指標(biāo) 32.檢測(cè)證明 4五、與有關(guān)現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系 6六、主要研究團(tuán)隊(duì)以及計(jì)劃完成時(shí)間 71.研究團(tuán)隊(duì) 72.計(jì)劃完成時(shí)間 7PAGE\*Arabic1目的和意義隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各個(gè)國(guó)家越來(lái)越重視防火安全。其中，防火涂料是一種有效降低火災(zāi)災(zāi)害的防火措施。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，防火涂料可以在基材表面迅速生成物理保護(hù)層阻隔熱量和氧氣的傳遞，并且釋放出難燃的氣體以稀釋可燃性氣體，從而熄滅火焰保護(hù)基材，為救援贏得寶貴的時(shí)間。防火涂料根據(jù)涂料的組成成份，可以分為有機(jī)防火涂料和無(wú)機(jī)防火涂料。其中，有機(jī)防火涂料中大多含有鹵系阻燃劑、有機(jī)磷、有機(jī)硅和有機(jī)氮等。雖然有機(jī)防火涂料的阻燃效果較好，但它們?cè)谏a(chǎn)、使用和燃燒過(guò)程中具有潛在的毒性，對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境安全產(chǎn)生了巨大的危害。特別是有機(jī)防火涂料在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)釋放大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），該物質(zhì)是空氣污染的主要來(lái)源。相比之下，無(wú)機(jī)防火涂料來(lái)源廣、能耗省、成本低，易于制備，施工方便，干燥迅速，貯存、運(yùn)輸安全，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康沒(méi)有危害。就防火性能而言，無(wú)機(jī)防火涂料不可燃、耐高溫，在高溫作用下不產(chǎn)生有毒氣體和煙霧，展現(xiàn)出超高的防火性能，這些特點(diǎn)使得無(wú)機(jī)水性防火涂料與有機(jī)防火涂料相比更加受到防火市場(chǎng)的青睞。盡管無(wú)機(jī)水性防火涂料已經(jīng)成為了防火涂料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，但是目前依然沒(méi)有和無(wú)機(jī)水性防火涂料相關(guān)的國(guó)標(biāo)行標(biāo)進(jìn)行規(guī)范，這使得產(chǎn)品在生產(chǎn)和銷(xiāo)售過(guò)程中無(wú)據(jù)可依，也造成一些假冒偽劣產(chǎn)品魚(yú)目混珠，給人們的生活帶來(lái)安全隱患。因此，急需制定水性無(wú)機(jī)防火涂料相關(guān)的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)行業(yè)進(jìn)行規(guī)范，讓企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中有據(jù)可依，為水性無(wú)機(jī)防火涂料的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1.國(guó)際現(xiàn)狀在國(guó)外，20世紀(jì)30年代就出現(xiàn)了水性無(wú)機(jī)防火涂料，它是以水玻璃為粘結(jié)劑，以無(wú)機(jī)礦物為阻燃填料。但是，早期發(fā)展的無(wú)機(jī)水性防火涂料一般為非膨脹型，其防火性能、涂膜性等理化性能很差。50年代，美國(guó)ABI化學(xué)公司推出一種水性膨脹型防火涂料，其主要成份是脲醛、淀粉、磷酸二氫銨、顏料和改性酚醛樹(shù)脂，該防火涂料雖然具有較好的阻燃性，但涂膜性能較差；同期，日本東亞涂料株式會(huì)社推出了以硅酸鈉為主要基料的防火涂料。70年代，日本亞沙奇化工公司率先推出了硅酸鈉復(fù)合乳液的無(wú)機(jī)水性膨脹型防火涂料。80年代后，英國(guó)專(zhuān)利中報(bào)道了許多膨脹型無(wú)機(jī)水性防火涂料。21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)外水性防火涂料發(fā)展迅速。日本發(fā)明了由聚烯烴和含磷聚酯組成的水性防火涂料，其柔韌性好，阻燃性能佳，適用于塑料、金屬、紙張、木制品、纖維、玻璃、橡膠、陶瓷和混凝土。英國(guó)Nullifire公司研發(fā)的水性防火涂料系列同樣性能優(yōu)良，在世界上具有很高的聲望。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀我國(guó)的防火涂料的研制和應(yīng)用起始于20世紀(jì)50年代后期,當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品主要以硅酸鹽和水玻璃為成膜物的溶劑型防火涂料，這種涂料的理化性能差且存在嚴(yán)重環(huán)境污染。70年代，四川消防科研所研發(fā)出膨脹型防火丙烯酸乳膠涂料，其主要成分是聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇，防火等級(jí)可以達(dá)到三級(jí)。80年代，四川消防科研所又研發(fā)出一種膨脹型水性防火涂料，其主要成分是磷酸鋁鹽為基料，三氯乙基磷酸酯、三聚氰胺和滑石粉為復(fù)合阻燃劑。90年代，隨著科技水平和環(huán)保意識(shí)的提高，水性防火涂料迅速發(fā)展。四川消防科研所研發(fā)出E60-1型無(wú)機(jī)水性防火涂料、B60-2膨脹型水性防火涂料；天津消防科研所研制出FSF-1膨脹型水性防火涂料；上海涂料有限公司成功研制出B60-4膨脹型水溶性防火涂料；北京城建天寧消防公司的TN-L60-01水性防火涂料等都是比較好的產(chǎn)品。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)防火涂料進(jìn)入更快的發(fā)展階段。防火涂料也隨著整個(gè)涂料工業(yè)朝向節(jié)能、低污染、高性能、專(zhuān)業(yè)化的方向發(fā)展。2019年，國(guó)內(nèi)新一代水基性無(wú)機(jī)防火涂料產(chǎn)品問(wèn)世。該產(chǎn)品經(jīng)10年研發(fā)，采用新型二維片層結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)阻燃填料，具有無(wú)毒無(wú)害、高效節(jié)能、綠色環(huán)保、阻燃防火性好等特點(diǎn)，獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)：ZL201910617529.0），填補(bǔ)了我國(guó)防火涂料市場(chǎng)的空白。本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)該水基性無(wú)機(jī)防火涂料，制定產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢驗(yàn)規(guī)范，使無(wú)機(jī)防火涂料的科技成果造福社會(huì)，推動(dòng)我國(guó)阻燃劑材料工業(yè)朝著低毒化、高效化、環(huán)?；⒍喙δ芑姆较蚩沙掷m(xù)化發(fā)展。 三、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了水基性無(wú)機(jī)防火涂料的分類(lèi)、理化性能、阻燃性、有害物質(zhì)限量等技術(shù)要求、以及檢驗(yàn)規(guī)則和標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存、保質(zhì)期的相關(guān)要求，描述了水基性無(wú)機(jī)防火涂料各項(xiàng)技術(shù)要求的試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于涂敷于紡織品或木材基材表面的水基型無(wú)機(jī)防火涂料的生產(chǎn)、檢測(cè)等活動(dòng)。四、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性和適用性1.優(yōu)勢(shì)性能及技術(shù)指標(biāo)本標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)性能及技術(shù)指標(biāo)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的理化性能、阻燃性和有害物質(zhì)限量。在理化性能要求中，本標(biāo)準(zhǔn)主要從pH、耐沖擊性、柔韌性、附著力、耐水性、耐濕熱性、干燥時(shí)間等幾方面對(duì)水基性無(wú)機(jī)防火涂料的性能進(jìn)行了規(guī)范，其中耐沖擊性、柔韌性、附著力、耐水性、耐濕熱性和干燥時(shí)間遠(yuǎn)高于我國(guó)現(xiàn)行防火涂料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的性能指標(biāo)；在阻燃性上，針對(duì)木材基材和紡織品基材用防火涂料設(shè)置了不同的性能項(xiàng)目，并給出了相應(yīng)的限值和要求，這些限值和要求都達(dá)到或超過(guò)同類(lèi)產(chǎn)品相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（見(jiàn)表1）。此外，本標(biāo)準(zhǔn)還針對(duì)不同基材的防火涂料首次提出了相關(guān)有害物質(zhì)限量的要求，特別是對(duì)于紡織品用防火涂料，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定指標(biāo)達(dá)到了紡織品安全要求中嬰兒用織物中甲醛含量。說(shuō)明增加防火涂層后，甲醛含量本身同未增加涂層相比沒(méi)有明顯變化。這也是目前相關(guān)防火涂料產(chǎn)品首次提出有害物質(zhì)限量的要求，這些指標(biāo)都體現(xiàn)了水基性無(wú)機(jī)防火涂料的無(wú)毒無(wú)害無(wú)污染的環(huán)保性，以及高耐火阻燃性。此外，我們查找了國(guó)際國(guó)外有關(guān)該產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)，在阻燃性能指標(biāo)上，本標(biāo)準(zhǔn)的要求明顯達(dá)到或超過(guò)國(guó)際、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）。從表1可以看出：同樣采用垂直燃燒的試驗(yàn)方法，本標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)中對(duì)陰燃時(shí)間指標(biāo)有要求，而美標(biāo)中沒(méi)有，并且本標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)損毀長(zhǎng)度的指標(biāo)要求更加嚴(yán)格。本標(biāo)準(zhǔn)與ISO對(duì)標(biāo)，測(cè)試方法不同，歐標(biāo)采用的是表面燃燒和邊緣燃燒，所以，本產(chǎn)品對(duì)阻燃性能的要求比歐標(biāo)更加嚴(yán)格。而能滿足本標(biāo)準(zhǔn)阻燃性能測(cè)試的都能滿足歐標(biāo)測(cè)試。表1紡織品阻燃標(biāo)準(zhǔn)中阻燃性能對(duì)比產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)阻燃性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)水基性無(wú)機(jī)防火涂料續(xù)燃時(shí)間≤2s陰燃時(shí)間≤2s損毀長(zhǎng)度≤40mm熔滴、滴落：無(wú)GB/T5455-2014紡織品燃燒性能垂直方向損毀長(zhǎng)度、陰燃和續(xù)燃時(shí)間的測(cè)定GB8965.1-2020防護(hù)服裝阻燃服A級(jí)：續(xù)燃時(shí)間≤2s陰燃時(shí)間≤2s損毀長(zhǎng)度≤50mmB級(jí)：續(xù)燃時(shí)間≤2s陰燃時(shí)間≤4s損毀長(zhǎng)度≤100mm熔滴、滴落：無(wú)GB/T5455-2014紡織品燃燒性能垂直方向損毀長(zhǎng)度、陰燃和續(xù)燃時(shí)間的測(cè)定USANFPA2112-2012StandardonFlame-ResistantGarmentsforProtectionofIndustrialPersonnelAgainstFlashFire續(xù)燃時(shí)間≤2s損毀長(zhǎng)度≤100mm無(wú)熔融和滴落ASTMD6413StandardTestMethodForFlameResistanceofTextiles(VerticalTest)ENISO11612:2008Protectiveclothing-clothingtoprotectagainstheatandflameA1表面燃燒：續(xù)燃時(shí)間≤2s陰燃時(shí)間≤2s燃燒狀態(tài)為未燒到布的頂端或邊緣，無(wú)破洞，無(wú)熔融，無(wú)滴落。A2邊緣燃燒：續(xù)燃時(shí)間≤2s陰燃時(shí)間≤2s燃燒狀態(tài)為未燒到布的頂端或邊緣，無(wú)熔融，無(wú)滴落。ISO15025-2000Protectiveclothing-protectionagainstheatandflame-methodforlimitedflamespread2.檢測(cè)證明本產(chǎn)品經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)——國(guó)家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、國(guó)家建筑工程材料監(jiān)督檢驗(yàn)中心雙重進(jìn)行符合性驗(yàn)證，經(jīng)檢測(cè)本產(chǎn)品滿足國(guó)標(biāo)中規(guī)定的涂料所需要滿足的基本理化性能。將其應(yīng)用在木材和紡織品上，具有良好的阻燃效果，且阻燃性能指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)行的相關(guān)的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)有害物質(zhì)檢測(cè)，本產(chǎn)品具有無(wú)毒環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。檢測(cè)結(jié)果如表2、表3、表4和表5所示。表2防火涂料理化性能檢測(cè)結(jié)果匯總序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)方法單項(xiàng)判定1耐沖擊性，cm≥2030GB/T1732-1993合格2柔韌性，mm≤31GB/T1731-1993合格2附著力，級(jí)≤32GB/T1720-1989合格4耐水性經(jīng)24h試驗(yàn)，涂膜不起皺，不剝落經(jīng)24h試驗(yàn)，涂膜不起皺，不剝落GB/T1733-1993合格5耐濕熱性經(jīng)48h試驗(yàn)，涂膜無(wú)起泡，無(wú)脫落經(jīng)48h試驗(yàn)，涂膜無(wú)起泡，無(wú)脫落GB/T1740-2007合格6干燥時(shí)間表干，h≤5<4GB/T1728-1989合格實(shí)干，h≤24<127細(xì)度，μm≤9070GB/T6753.1-2007合格表3木材檢測(cè)結(jié)果匯總序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)方法單項(xiàng)判定1難燃性平均煙氣溫度最大值，℃≤200102GB/T8625-2005合格最小剩余長(zhǎng)度，mm>0350合格平均剩余長(zhǎng)度，mm≥150357合格2炭化體積，m3≤259GB12441-2018合格3質(zhì)量損失，g≤5.04.0GB12441-2018合格4耐燃時(shí)間，min≥15＞15GB12441-2018合格5氧指數(shù)，%≥28>35GB/T2406.2-2009合格表4紡織品檢測(cè)結(jié)果匯總序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)方法單項(xiàng)判定1紡織品垂直燃燒續(xù)燃時(shí)間，s≤5橫向0GB/T5455-2014合格縱向0合格陰燃時(shí)間，s≤15橫向0合格縱向0合格損毀長(zhǎng)度，mm≤150橫向31合格縱向32合格燃燒滴落物未引起脫脂棉燃燒或陰燃橫向未引起脫脂棉燃燒或陰燃合格縱向未引起脫脂棉燃燒或陰燃合格2紡織品氧指數(shù)，%≥30.0橫向32.1GB/T5454-1997合格縱向32.3合格注：本報(bào)告中標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)源于GA159-2011。表5有害物質(zhì)限量檢測(cè)結(jié)果匯總序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)方法單項(xiàng)判定1VOC含量，g/L≤2500.1GB18581-2020合格2甲醛含量，mg/kg≤1000.5合格2總鉛含量，mg/kg≤900合格4乙二醇醚及醚酯總和含量（限乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚），mg/kg≤3005合格5苯系物總和含量，mg/kg≤2502合格與有關(guān)現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容與現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)無(wú)沖突，相關(guān)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于相關(guān)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。GB/T1728-2020漆膜、膩?zhàn)幽じ稍飼r(shí)間測(cè)定法GB/T1731漆膜、膩?zhàn)幽と犴g性測(cè)定法GB/T1732漆膜耐沖擊測(cè)定法GB/T1733-1993漆膜耐水性測(cè)定法GB/T1740漆膜耐濕熱測(cè)定法GB/T2406.2-2009塑料用氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為GB/T2912.1紡織品甲醛的測(cè)定GB/T5454-1997紡織品燃燒性能試驗(yàn)氧指數(shù)法GB/T5455紡織品燃燒性能垂直方向損毀長(zhǎng)度、陰燃和續(xù)燃時(shí)間的測(cè)定GB/T8625建筑材料難燃性試驗(yàn)方法六、主要研究團(tuán)隊(duì)以及計(jì)劃完成時(shí)間1.