水性环氧地坪涂料临界辐射通量测试技术研究

叶序龙（健研检测集团有限公司，福建厦门361000）

水性环氧地坪涂料是近年来市场上较为热门的环境友好型地面涂装材料，除了具有溶剂型环氧涂料的诸多优点，如较好的附着力、物理机械性能和良好的耐化学药品性能以及优异的耐磨性能外，还具有环境友好、健康、使用方便、涂层表面易于清理等优点，目前被广泛应用于医院、食品工厂、超市和大型地下车库等需要高环境要求和高清洁度的场所[1]。

水性环氧地坪涂料广泛应用地下车库等场所，地下车库空间相对密闭，有大量的车辆及燃料，如果发生火灾极易产生爆炸和连环燃烧，造成严重的后果。因此，地下车库的地面材料的燃烧性能符合要求，可以降低火势的蔓延及造成的损害。准确测试其燃烧性能等级，对安全使用该类材料有重要意义。

临界辐射通量是测试铺地材料燃烧性能主要参数，表征了铺地材料在热辐射场中火焰传播能力。本文使用辐射热源法对不同制样工艺的水性环氧地坪涂料样品进行临界辐射通量测试，对试验结果进行分析比较，总结出制样工艺对水性环氧地坪涂料临界辐射通量的影响程度。

1 试验部分

1.1 试验设备

本试验所用仪器为铺地材料临界辐射通量测试仪，符合GB/T11785-2005《铺地材料的燃烧性能测定辐射热源法》要求，仪器装置实物照片如图1所示，辐射通量曲线（校准时黑体温度为665.9℃，箱体温度为73.0℃），如图2所示。

图1 仪器装置实物照

图2 辐射通量曲线

1.2 试验样品

1.2.1 试验用基材

本试验所用基材有三种：无石棉纤维水泥板、镀锌钢板和混凝土板。

无石棉纤维水泥板：厚度6mm，符合GB/T9271-2008《色漆和清漆标准试板》的规定；镀锌钢板：厚度0.5mm，双面镀锌量120g/m2；混凝土板：按JC/T547-2017《陶瓷砖胶粘剂》中附录A.4.1配合比浇筑在上述镀锌钢板上，厚度20mm。

1.2.2 试样制备工艺

本试验所用水性环氧地坪涂料体系包括底漆、中间漆、面漆。底漆的配比为甲组分：乙组分=3:1（m/m），单道涂布量为150g/m2。中间漆的配比为甲组分：乙组分=5:1（m/m），单道涂布量为250g/m2。面漆的配比为甲组分：乙组分=2.5:1（m/m），单道涂布量为170g/m2。试样制备工艺见表1，每种制备工艺制备三个试件，最后结果取三个试件的平均值。

表1 试样制备工艺

1.3 试验条件

试样的养护条件与试验环境条件均为温度23℃±2℃，相对湿度50%±5%。

1.4 临界辐射通量测试

铺地材料辐射热源法测定临界辐射通量是将铺地材料水平放置在有倾斜热辐射场中，用小火焰点燃样品，测定火焰在样品上水平传播距离，再从辐射通量曲线读取传播距离对应的临界辐射通量。本次试验采用的设备可在软件中输入火焰传播距离，软件自动读取辐射通量。测得临界辐射通量越小，表示试样在试验过程中的火焰传播越远，发生火灾时越容易蔓延。

按照GB/T11785-2005《铺地材料的燃烧性能测定辐射热源法》要求设定排烟系统的空气流量，关闭试样出入门，点燃辐射板，让装置预热至少1h，直到箱体温度稳定。测量辐射板黑体温度。与校准时记录的温度相比较，黑体温度的偏差应在±5℃范围内，箱体温度偏差应在±10℃范围内[2]。

2 结果与分析

2.1 试验结果

11组试样临界辐射通量检测结果见表2。

表2 临界辐射通量检测结果

2.2 结果分析

2.2.1 面漆厚度的影响

将序号1~6、10~11结果绘制基材-临界辐射通量图表（图3），可知在同一基材上，面漆涂覆道数越多，临界辐射通量越低，火焰越容易蔓延。这是因为面漆厚度增大，增加了燃烧物的量及燃烧时间，点火端燃烧时释放出更多的热量及增加未燃区的引燃时间，未燃区可以吸收到更多的热量，达到燃烧条件，增加了火焰的传播距离。

图3 基材-临界辐射通量

2.2.2 配套涂层体系与基材的影响

通过序号4和序号7、序号5和序号8、序号6和序号9临界辐射通量结果的比较可知未刷涂配套底漆和中间漆会减低临界辐射通量。观察试验时试件表面，发现未刷涂配套底漆和中间漆试件出现较多的起泡及开裂现象。同时通过比较相同面漆厚度不同基材试件的临界辐射通量结果，基材为无石棉纤维水泥板和混凝土板的试件试验结果基本一致，而基材为镀锌钢板的试件结果偏低。观察试验时试件表面，基材为镀锌钢板的试件相对较多气泡。特别是序号9试件表面出现了严重的起皮脱落的现象。这是因为未刷涂配套底中漆或使用镀锌钢板作为基材，会降低涂料与基材的附着力。当试件在高温的条件下，容易造成起泡及开裂，甚至起皮脱落，增加了试样与空气的接触程度，有利用试样的燃烧，增加了火焰的传播距离。

3 结语

GB50222-2017《建筑内部装修设计防火规范》对医院、食品工厂、超市和大型地下车库地面材料的燃烧性能要求均为B1级[3]。临界辐射通量是B1级铺地材料的主要指标，准确测试临界辐射通量对建筑物消防验收和安全有重要意义。通过本研究可知，制样工艺会影响水性环氧地坪涂料测试临界辐射通量测试结果。增加面漆刷涂厚度、未刷涂配套底漆和中间漆或者基材选择不当，会降低水性环氧地坪涂料的临界辐射通量测试结果[4,5]。因此，在制备水性环氧地坪涂料的临界辐射通量试件时，制样工艺应与工程现场最终使用情况相一致，当实际使用时基层为混凝土时可选用无石棉纤维水泥板为试件基材。