1 鋼結(jié)構(gòu)防火的必要性
隨著城市人口的密集化、住宅建筑的高層化和新型建材的廣泛使用，引起火災的可能性不斷增加，火災事故對人民生命財產(chǎn)的危害已成為城市災害的主要威脅之一。近年來全國各地頻頻發(fā)生的火災事故，造成大量人員傷亡和財產(chǎn)損失，令人觸目驚心。
建筑物的起火原因十分復雜。一般來說，絕對杜絕火災的發(fā)生十分困難?；馂囊坏┌l(fā)生后，阻止火勢的迅速蔓延，組織搶救使人們有足夠的時間離開火場，對縮小災害范圍，避免人員財產(chǎn)的重大損失具有更重要的現(xiàn)實意義。防火涂料正是起到這樣一種防護性作用的材料。
防火涂料是一種涂覆在材料表面上，具有隔熱、防燃、阻燃功能，并能有效延緩火勢的發(fā)展、阻止火焰蔓延，對基材起到保護作用的特種涂料。鋼材在不作任何防火措施時，經(jīng)火焰燃燒 15 min 即可變形。而涂覆優(yōu)質(zhì)防火涂料后，可使其變形時間延長至 30 min 以上，為滅火贏得了寶貴的時間。因此，防火涂料作為一種高效簡便、適用性廣的防火手段，已越來越受到人們的重視。
國內(nèi)外目前已有的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要有兩大類：非膨脹型防火涂料和膨脹型防火涂料，前者的防火效果較差，已逐漸被淘汰，而膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料由美國 Albi 化學公司于 1948 年首先發(fā)明。 Albi 化學公司也是世界上第一個生產(chǎn)水性、薄型、膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的企業(yè)。用于鋼結(jié)構(gòu)的膨脹型防火涂料主要有 ALBI CLAD 800 和 ALBI CLADTF 2 個產(chǎn)品，前者為溶劑型涂料，后者則為水性涂料。這 2 種防火涂料的特點為： 100% 不含石棉，薄型、輕質(zhì)，防火極限可達 3~3.5 h ，在國際上處于地位。德國、日本在這一領域的研究也十分活躍，已有不少高性能的產(chǎn)品問世。但是這些防火涂料都不具備防腐蝕功能，因此主要用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)的防火。半個世紀以來這類薄型膨脹型防火涂料不斷得到發(fā)展，從基料到防火助劑都不斷推陳出新，尤其是近年來出于環(huán)境保護的要求，水性防火涂料受到人們的廣泛關(guān)注。德國、美國、日本等發(fā)達國家每年的膨脹型防火涂料的產(chǎn)值都在 1 000 萬美元以上。
2 鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕的意義
鋼結(jié)構(gòu)材料存在的另一大問題是容易腐蝕。隨著我國經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展以及環(huán)境的污染，鋼材等金屬的腐蝕所造成的浪費十分巨大。每年由于腐蝕造成的損失難以估量。據(jù)報道，英國每年由于金屬腐蝕造成的損失達幾億英鎊；美國每年因金屬腐蝕造成的損失約占國民生產(chǎn)總值的 4.2% ；而我國每年因金屬腐蝕引起的損失約為國民生產(chǎn)總值的 2.3% .
金屬防腐蝕的手段很多，如采用耐腐蝕金屬材料、電化學保護法、添加緩蝕劑、涂刷防腐蝕涂料等。其中以采用防腐蝕涂料最為普遍。這主要是由于采用涂料防腐蝕的使用范圍廣、施工方便、成本較低，而效果又較令人們滿意的緣故。防腐蝕涂料作為金屬防腐蝕的主要手段，各國多年來投入了大量的人力物力進行研究。
英國、美國、德國和日本等發(fā)達國家目前仍處于地位。防腐蝕涂料的品種很多，主要有：酚醛樹脂類、環(huán)氧樹脂類、過氯乙烯類、聚氨酯類、呋喃樹脂類、橡膠類等，應用于不同的防腐蝕場合。據(jù)報道，日本每年采用防腐蝕涂料所消耗的費用達 2 萬億日元，占各種防腐蝕措施總費用的 65% 左右，防腐蝕涂料在國民經(jīng)濟建設中的地位可見一斑。我國通過幾十年的努力，在防腐蝕涂料領域也已取得了顯著的成果，以環(huán)氧樹脂、過氯乙烯、氯磺化聚乙烯、呋喃樹脂、聚氨酯等一大批樹脂為原料的防腐蝕涂料已被開發(fā)并成功地用于防腐蝕工程中。
3 提高防火涂料的防腐蝕功能勢在必行
由此可見，開展防火涂料和防腐蝕涂料的研究均具有十分重要的現(xiàn)實意義。
以前的工作都是將金屬的防腐蝕問題與防火問題分別獨立考慮。一般情況下，防腐蝕涂料不能防火，而防火涂料不具備很好的防腐蝕功能。對同一種金屬部件，往往既要用防腐蝕涂料進行防腐蝕保護，又要涂刷防火涂料進行防火保護。這在實際應用中是一種很大的浪費。因此我們設想，既然所保護的對象是同一種金屬材料，而且又都是采用涂料的形式，完全應該而且可以將防腐蝕與防火這兩個功能結(jié)合起來，使一種涂料同時具有這兩種功能。既節(jié)約了資源，又強化了涂料對基材的保護功能，具有一石雙鳥的效果。
2002 年，國家頒布了新的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料標準，這一標準將鋼結(jié)構(gòu)防火涂料分為室內(nèi)用和室外用兩大類。其中室外用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料增加了耐濕熱性、耐曝熱性、耐冷熱循環(huán)性、耐酸性、耐堿性和耐鹽霧腐蝕性等指標。表明鋼結(jié)構(gòu)防火涂料正朝著實用化、多功能化方向邁進。但這些防腐蝕性能指標要求尚不高，而且是作為 B 類指標規(guī)定的，即作為防火涂料的附屬性能，因此尚不是真正的雙功能涂料。因此，強化防火涂料的防腐蝕功能將成為今后防火涂料追求的目標之一。
隨著城市人口的密集化、住宅建筑的高層化和新型建材的廣泛使用，引起火災的可能性不斷增加，火災事故對人民生命財產(chǎn)的危害已成為城市災害的主要威脅之一。近年來全國各地頻頻發(fā)生的火災事故，造成大量人員傷亡和財產(chǎn)損失，令人觸目驚心。
建筑物的起火原因十分復雜。一般來說，絕對杜絕火災的發(fā)生十分困難?；馂囊坏┌l(fā)生后，阻止火勢的迅速蔓延，組織搶救使人們有足夠的時間離開火場，對縮小災害范圍，避免人員財產(chǎn)的重大損失具有更重要的現(xiàn)實意義。防火涂料正是起到這樣一種防護性作用的材料。
防火涂料是一種涂覆在材料表面上，具有隔熱、防燃、阻燃功能，并能有效延緩火勢的發(fā)展、阻止火焰蔓延，對基材起到保護作用的特種涂料。鋼材在不作任何防火措施時，經(jīng)火焰燃燒 15 min 即可變形。而涂覆優(yōu)質(zhì)防火涂料后，可使其變形時間延長至 30 min 以上，為滅火贏得了寶貴的時間。因此，防火涂料作為一種高效簡便、適用性廣的防火手段，已越來越受到人們的重視。
國內(nèi)外目前已有的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要有兩大類：非膨脹型防火涂料和膨脹型防火涂料，前者的防火效果較差，已逐漸被淘汰，而膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料由美國 Albi 化學公司于 1948 年首先發(fā)明。 Albi 化學公司也是世界上第一個生產(chǎn)水性、薄型、膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的企業(yè)。用于鋼結(jié)構(gòu)的膨脹型防火涂料主要有 ALBI CLAD 800 和 ALBI CLADTF 2 個產(chǎn)品，前者為溶劑型涂料，后者則為水性涂料。這 2 種防火涂料的特點為： 100% 不含石棉，薄型、輕質(zhì)，防火極限可達 3~3.5 h ，在國際上處于地位。德國、日本在這一領域的研究也十分活躍，已有不少高性能的產(chǎn)品問世。但是這些防火涂料都不具備防腐蝕功能，因此主要用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)的防火。半個世紀以來這類薄型膨脹型防火涂料不斷得到發(fā)展，從基料到防火助劑都不斷推陳出新，尤其是近年來出于環(huán)境保護的要求，水性防火涂料受到人們的廣泛關(guān)注。德國、美國、日本等發(fā)達國家每年的膨脹型防火涂料的產(chǎn)值都在 1 000 萬美元以上。
2 鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕的意義
鋼結(jié)構(gòu)材料存在的另一大問題是容易腐蝕。隨著我國經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展以及環(huán)境的污染，鋼材等金屬的腐蝕所造成的浪費十分巨大。每年由于腐蝕造成的損失難以估量。據(jù)報道，英國每年由于金屬腐蝕造成的損失達幾億英鎊；美國每年因金屬腐蝕造成的損失約占國民生產(chǎn)總值的 4.2% ；而我國每年因金屬腐蝕引起的損失約為國民生產(chǎn)總值的 2.3% .
金屬防腐蝕的手段很多，如采用耐腐蝕金屬材料、電化學保護法、添加緩蝕劑、涂刷防腐蝕涂料等。其中以采用防腐蝕涂料最為普遍。這主要是由于采用涂料防腐蝕的使用范圍廣、施工方便、成本較低，而效果又較令人們滿意的緣故。防腐蝕涂料作為金屬防腐蝕的主要手段，各國多年來投入了大量的人力物力進行研究。
英國、美國、德國和日本等發(fā)達國家目前仍處于地位。防腐蝕涂料的品種很多，主要有：酚醛樹脂類、環(huán)氧樹脂類、過氯乙烯類、聚氨酯類、呋喃樹脂類、橡膠類等，應用于不同的防腐蝕場合。據(jù)報道，日本每年采用防腐蝕涂料所消耗的費用達 2 萬億日元，占各種防腐蝕措施總費用的 65% 左右，防腐蝕涂料在國民經(jīng)濟建設中的地位可見一斑。我國通過幾十年的努力，在防腐蝕涂料領域也已取得了顯著的成果，以環(huán)氧樹脂、過氯乙烯、氯磺化聚乙烯、呋喃樹脂、聚氨酯等一大批樹脂為原料的防腐蝕涂料已被開發(fā)并成功地用于防腐蝕工程中。
3 提高防火涂料的防腐蝕功能勢在必行
由此可見，開展防火涂料和防腐蝕涂料的研究均具有十分重要的現(xiàn)實意義。
以前的工作都是將金屬的防腐蝕問題與防火問題分別獨立考慮。一般情況下，防腐蝕涂料不能防火，而防火涂料不具備很好的防腐蝕功能。對同一種金屬部件，往往既要用防腐蝕涂料進行防腐蝕保護，又要涂刷防火涂料進行防火保護。這在實際應用中是一種很大的浪費。因此我們設想，既然所保護的對象是同一種金屬材料，而且又都是采用涂料的形式，完全應該而且可以將防腐蝕與防火這兩個功能結(jié)合起來，使一種涂料同時具有這兩種功能。既節(jié)約了資源，又強化了涂料對基材的保護功能，具有一石雙鳥的效果。
2002 年，國家頒布了新的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料標準，這一標準將鋼結(jié)構(gòu)防火涂料分為室內(nèi)用和室外用兩大類。其中室外用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料增加了耐濕熱性、耐曝熱性、耐冷熱循環(huán)性、耐酸性、耐堿性和耐鹽霧腐蝕性等指標。表明鋼結(jié)構(gòu)防火涂料正朝著實用化、多功能化方向邁進。但這些防腐蝕性能指標要求尚不高，而且是作為 B 類指標規(guī)定的，即作為防火涂料的附屬性能，因此尚不是真正的雙功能涂料。因此，強化防火涂料的防腐蝕功能將成為今后防火涂料追求的目標之一。