中國報告大廳網(wǎng)訊，在2025年，硼酸鋅作為一種重要的阻燃協(xié)效劑，正迎來新的發(fā)展機(jī)遇。硼酸鋅不僅能夠有效提升水性聚氨酯防火涂料的耐火性能，還能顯著降低煙密度，廣泛應(yīng)用于建筑、鋼結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。本文將探討硼酸鋅在水性聚氨酯防火涂料中的應(yīng)用效果，分析其對阻燃性能、耐火時間和發(fā)煙量的影響，并為硼酸鋅的進(jìn)一步應(yīng)用提供參考。

  一、硼酸鋅在防火涂料中的應(yīng)用背景

  《2025-2030年全球及中國硼酸鋅行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報告》指出，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑在大型商圈和工廠中的應(yīng)用日益廣泛。然而，鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中容易坍塌，給人員和財產(chǎn)安全帶來巨大威脅。因此，開發(fā)高效的防火涂料成為保障建筑安全的重要手段。硼酸鋅作為一種典型的硼系阻燃劑，常與其他阻燃劑復(fù)配使用，能夠顯著提升涂料的阻燃性能和抑煙效果。近年來，研究者們通過實驗發(fā)現(xiàn)，硼酸鋅的加入可以有效降低涂料的熱釋放速率、總熱釋放量和煙密度，同時延長耐燃時間。

  二、硼酸鋅對防火涂料隔熱性能的影響

  實驗結(jié)果表明，硼酸鋅的加入顯著提升了水性聚氨酯防火涂料的隔熱性能。在隔熱實驗中，添加硼酸鋅的樣品(如A4和A5)在長時間燃燒過程中表現(xiàn)出優(yōu)異的隔熱性能，背板溫度遠(yuǎn)低于未添加硼酸鋅的樣品。具體而言，A4樣品在燃燒40分鐘后背板溫度僅為251℃，而未添加硼酸鋅的樣品背板溫度則顯著更高。這表明硼酸鋅形成的熔融狀膜能夠有效提升炭層的抗燒蝕能力，防止隔熱層被燒穿。

  進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，適量硼酸鋅的加入可以促進(jìn)小直徑氣室和薄氣室壁炭層的形成，這種微觀結(jié)構(gòu)能夠顯著降低炭層的導(dǎo)熱系數(shù)，提高隔熱效果。然而，過量硼酸鋅的加入可能會抑制涂料的膨脹，導(dǎo)致隔熱性能下降。因此，在實際應(yīng)用中需要精確控制硼酸鋅的用量，以達(dá)到最佳的隔熱效果。

  三、硼酸鋅對防火涂料燃燒性能的影響

  在燃燒性能測試中，硼酸鋅的加入顯著改善了水性聚氨酯防火涂料的燃燒特性。垂直燃燒實驗結(jié)果顯示，添加硼酸鋅的樣品(如A4和A5)火焰能夠迅速熄滅，且無滴落物，表現(xiàn)出良好的自熄性能。此外，這些樣品的最大煙密度顯著降低，極限氧指數(shù)提高，表明硼酸鋅能夠有效抑制燃燒過程中的煙霧生成。

  具體數(shù)據(jù)如下：A4樣品的最大煙密度為29.3%，極限氧指數(shù)為27.7%，而未添加硼酸鋅的樣品(如A2)最大煙密度為58.3%，極限氧指數(shù)為26.1%。這表明硼酸鋅的加入不僅提高了涂料的阻燃性能，還顯著降低了煙霧生成量，這對于火災(zāi)中的人員疏散和救援具有重要意義。

  四、硼酸鋅對防火涂料熱穩(wěn)定性的提升

  熱失重分析結(jié)果表明，硼酸鋅的加入顯著提高了水性聚氨酯防火涂料的熱穩(wěn)定性。實驗中，添加硼酸鋅的樣品(如A4)在高溫下的殘余質(zhì)量顯著高于未添加硼酸鋅的樣品(如A2)。具體而言，A4樣品在800℃時的殘余質(zhì)量為26.63%，而A2樣品僅為20%左右。這表明硼酸鋅能夠有效提高炭層的抗氧化性和抗燒蝕能力。

  此外，適量硼酸鋅的加入可以加快涂料的分解膨脹速率，降低分解溫度，從而更早地形成隔熱炭層。然而，過量硼酸鋅的加入可能會抑制涂料的膨脹，提高分解溫度，導(dǎo)致隔熱性能下降。因此，在實際應(yīng)用中需要精確控制硼酸鋅的用量，以達(dá)到最佳的熱穩(wěn)定性。

  五、硼酸鋅對炭層微觀結(jié)構(gòu)的影響

  硼酸鋅行業(yè)現(xiàn)狀分析指出，硼酸鋅的加入顯著改善了水性聚氨酯防火涂料燃燒后的炭層微觀結(jié)構(gòu)。在高倍率放大的圖片中，添加硼酸鋅的樣品(如A4)受火面存在大量亞微米級硼酸鋅微粒，這些微粒能夠顯著提升炭層的抗燒蝕性能。此外，A4樣品的炭層內(nèi)部形成了大量小直徑氣室和薄氣室壁，這種結(jié)構(gòu)能夠有效降低炭層的導(dǎo)熱系數(shù)，提高隔熱效果。

  相比之下，未添加硼酸鋅的樣品(如A3)受火面出現(xiàn)大量裂痕，內(nèi)部氣室直徑較大且氣室壁較厚，隔熱性能較差。因此，硼酸鋅的加入不僅能夠改善炭層的微觀結(jié)構(gòu)，還能顯著提高其抗燒蝕能力和隔熱效果。

  六、結(jié)論

  綜上所述，硼酸鋅作為一種高效的阻燃協(xié)效劑，在水性聚氨酯防火涂料中具有顯著的應(yīng)用效果。實驗結(jié)果表明，適量硼酸鋅的加入能夠顯著提升涂料的隔熱性能、燃燒性能和熱穩(wěn)定性，同時改善炭層的微觀結(jié)構(gòu)。具體而言，當(dāng)季戊四醇磷酸酯、聚磷酸三聚氰胺、三聚氰胺和硼酸鋅按照質(zhì)量比17∶7∶1∶3混合，阻燃劑添加量占涂料總質(zhì)量的30%時，涂料的耐火時間超過40分鐘，最大煙密度為29.3%，極限氧指數(shù)為27.7%，800℃時的殘余質(zhì)量為26.63%。

  硼酸鋅的加入不僅能夠有效降低煙密度和提高極限氧指數(shù)，還能顯著提升炭層的抗燒蝕能力和隔熱效果。因此，硼酸鋅在水性聚氨酯防火涂料中的應(yīng)用具有廣闊前景，能夠為建筑和鋼結(jié)構(gòu)的防火安全提供重要保障。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化硼酸鋅的用量和配方，探索其在其他類型防火涂料中的應(yīng)用潛力。

更多硼酸鋅行業(yè)研究分析，詳見中國報告大廳《硼酸鋅行業(yè)報告匯總》。這里匯聚海量專業(yè)資料，深度剖析各行業(yè)發(fā)展態(tài)勢與趨勢，為您的決策提供堅實依據(jù)。

更多詳細(xì)的行業(yè)數(shù)據(jù)盡在【數(shù)據(jù)庫】，涵蓋了宏觀數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、進(jìn)出口數(shù)據(jù)、價格數(shù)據(jù)及上市公司財務(wù)數(shù)據(jù)等各類型數(shù)據(jù)內(nèi)容。