非膨脹防火涂料涂層較厚,難以滿足電纜的彎曲要求,因此電纜防火涂料的成膜物質(zhì)主要以氯化橡膠、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、高氯聚乙烯、苯丙乳液、氯偏乳液等為主。脫水成炭催化劑可選擇磷酸銨鹽和偏磷酸銨鹽,為提高涂層的抗水性,通常可選用在水中溶解度較小的聚磷酸銨。炭化劑有季戊四醇、二季戊四醇、多季戊四醇、淀粉、糊精等,炭化劑的選擇不僅要考慮其分解溫度,還要考慮和脫水炭化溫度的匹配,通常選用季戊四醇。常用的主發(fā)泡劑是三聚氰胺,輔助發(fā)泡劑有聚磷酸銨、氯化石蠟等。為進(jìn)一步提高炭化層的強(qiáng)度,在涂料配方中應(yīng)加入炭化層補(bǔ)強(qiáng)劑,炭化層補(bǔ)強(qiáng)劑的作用與膨脹劑相反,用量應(yīng)適當(dāng),如一定量的石棉粉和酚醛纖維。著色劑可選擇遮蓋力強(qiáng)、著色力高及化學(xué)性能穩(wěn)定的鈦白粉和有機(jī)顏料。堿性的顏料能中和高溫下脫水成炭催化劑分解出來的磷酸,影響涂層的膨脹發(fā)泡效果,不宜采用。對溶劑型電纜防火漆,選擇的溶劑不能破壞電纜絕緣護(hù)套料的性能,根據(jù)電廠和變電站的施工防火要求,可選用醋酸丁酯。在GA181-1998中,抗彎性與阻燃性同為A類缺陷指標(biāo),與阻燃性同等重要。在其他材料基本確定的情況下,可通過填加增塑劑的方法來解決。一般小分子的增塑劑對炭化層有破壞作用,較大分子的增塑劑在提高涂膜韌性的同時(shí)基本不對其他性能造成負(fù)面影響。如磷酸酯類阻燃增塑劑,當(dāng)以一定的配比加入涂料中攪拌均勻后,所制得的涂料柔韌性大大提高,能滿足電線電纜彎曲的要求。同時(shí)由于這種增塑劑兼具阻燃的性能,不會(huì)影響涂料的防火性能。
膨脹型防火涂料的防火效能是依靠涂層膨脹后形成的發(fā)泡層所具有的低導(dǎo)熱性而實(shí)現(xiàn)的,因此發(fā)泡層質(zhì)量的好壞,直接影響涂料防火隔熱性能的優(yōu)劣。涂層在膨脹發(fā)泡形成阻燃隔熱保護(hù)層的過程中,存在著發(fā)泡率與發(fā)泡層密實(shí)度這一對矛盾,若涂料膨脹發(fā)泡率太低,火源與電纜基材之間的有效隔熱距離近,出現(xiàn)防火隔熱效果差的問題;若涂料膨脹發(fā)泡率太大,則發(fā)泡層強(qiáng)度差,容易被火焰沖破,使其開裂而火焰直接進(jìn)攻電纜基材,失去防火保護(hù)的目的。這就要求掌握發(fā)泡劑的量,找到涂料膨脹發(fā)泡層的一個(gè)最佳高度,當(dāng)在這一值附近時(shí),發(fā)泡層既有一定的強(qiáng)度,又使火源與電纜基材有一定的隔熱距離,從而獲得高質(zhì)量的發(fā)泡層,取得良好的隔熱效果。由于目前人們在選用阻燃劑時(shí),首先會(huì)選用無公害、無污染、無放射性、在使用過程中無毒的綠色環(huán)保型阻燃劑,無機(jī)阻燃劑不僅有良好的阻燃效果,且無毒,燃燒時(shí)不產(chǎn)生濃煙和毒氣,原料來源豐富,成本亦低。因而在研究中采用加入一定量無機(jī)添加劑以提高涂料膨脹發(fā)泡層的質(zhì)量,從而達(dá)到最佳防火效果。