加氢石油树脂并不属于膨胀阻燃体系中酸源、炭源、气源这类核心阻燃成分,而是作为成膜改性剂与炭层增强剂融入膨胀型防火涂料。它凭借优异的热稳定性、成膜性及与其他树脂的相容性,协同膨胀阻燃体系的酸源、炭源、气源完成发泡成炭过程,同时强化炭层的致密性与稳定性,进而提升整体阻燃效果,具体机理如下:
一、优化成膜基底,为膨胀反应打基础
加氢石油树脂经加氢处理后,分子中不饱和双键被饱和,形成稳定的分子结构,具备出色的热稳定性和膜形成能力,在防火涂料中可作为成膜助剂与粘结剂配合使用。一方面,它能与涂料中的环氧、醇酸等主体树脂及聚磷酸铵(酸源)、三聚氰胺(气源)等阻燃组分良好相容,让各成分均匀分散,形成致密平整的初始涂层,避免因组分分布不均导致局部膨胀反应失效;另一方面,其耐热性可保证涂层在常温至150℃左右时保持结构稳定,不会提前软化降解,为后续膨胀反应创造稳定的初始环境。
二、调控熔融体系,助力均匀膨胀发泡
当火灾发生,环境温度升至120 - 180℃时,膨胀型防火涂料的成膜剂开始软化熔融,加氢石油树脂也会随之熔融,为膨胀反应提供适宜的 “流动空间”。随着温度升至250℃以上,酸源分解产生无机酸,与体系中的炭源发生酯化反应。而加氢石油树脂熔融后形成的黏稠体系,既能减缓酸性物质的扩散速度,让酯化反应平稳进行,又能包裹住气源分解产生的NH₃、CO₂等不燃气体。这种黏稠环境可避免气体快速逸散,使气泡在熔融体系中均匀生成并逐步长大,推动涂层平稳膨胀,防止因气泡破裂导致膨胀效果打折,为形成多孔炭层奠定结构基础。
三、强化炭层结构,提升隔热隔氧效果
膨胀反应后期,体系会逐渐胶化固化形成炭层,加氢石油树脂在此阶段能显著提升炭层的质量与稳定性。其分子结构中的饱和碳链可与炭源生成的炭骨架相互交织,填补炭层中的孔隙漏洞,让原本疏松的海绵状炭层变得更致密,降低热传导效率。同时,加氢石油树脂优异的热稳定性使其在400 - 600℃的高温下不易分解,能作为炭层的 “支撑骨架”,增强炭层的机械强度,避免其在火焰冲击或气流作用下坍塌,这层经强化的炭层可有效阻断火焰与基材的接触,减少热量向基材传递,同时阻止基材分解产生的可燃气体逸出,实现高效阻燃。
四、延缓炭层老化,延长阻燃时效
普通石油树脂因分子中存在不饱和键,在高温火焰环境下易被氧化降解,可能导致炭层加速破损。而加氢石油树脂去除了分子中的活泼基团,抗氧化性和耐候性大幅提升。在阻燃过程中,它能抵御火焰中的氧对炭层的侵蚀,延缓炭层的氧化老化速度,避免炭层过早粉化失效。这一特性可延长炭层的有效防护时间,为基材提供更持久的保护,为火灾救援争取更长时间。
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