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發泡劑是在涂層受熱時能夠釋放出不燃性氣體(水蒸氣、二氧化碳等)而使涂層膨脹發泡的材料組分。
成炭劑是在發泡劑發泡后,在成炭催化劑的作用下能夠在涂膜中形成炭化層,該炭化層提供一個容納發泡劑放出氣體的三維空間,是發泡涂層的炭質骨架結構;成炭催化劑在高溫或火焰的作用下首先分解出酸類物質,促使成炭劑失水炭化。
基料在涂層受熱時要能熔化、有阻燃性。根據各個組分在受熱時的狀態變化,在設計涂料配方時各組分比例的選擇原則是基料的熔點、發泡劑的分解點和成炭劑的炭化溫度保持相同。
當涂層遇火受熱時基料首先熔化,涂層軟化,隨之達到發泡劑的分解溫度,分解出氣體使涂層發泡膨脹。成炭催化劑分解出作用于成炭劑的磷酸、聚磷酸等物質,促使成炭劑失水炭化,形成泡沫骨架。
由于集中組分比例恰當,在涂層受熱時能夠形成一種具有韌性和強度的炭化層;該炭化層不會抑制催化劑、發泡劑分解出的氮氣、氨氣和水蒸氣,能促進發泡作用,使發泡層密實堅固。