隨著城市化建設(shè)的飛速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在大跨度和超高層建筑中被廣泛采用。鋼材雖是不燃物，但導(dǎo)熱系數(shù)大，隨著溫度的升高，機械力學(xué)性能迅速下降，承載狀態(tài)下的失效臨界溫度為540℃。未加防火保護的鋼結(jié)構(gòu)，遭遇火災(zāi)只需10多分鐘，自身溫度就可達700℃以上，在縱向壓力和橫向拉力作用下扭曲變形、跨塌損毀。為了達到GBJ6建筑設(shè)計防火規(guī)范、GB50045高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范、GB50160石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范等國家有關(guān)規(guī)定的1～3小時的耐火極限要求，必須對鋼結(jié)構(gòu)實施防火保護。
　　防火保護的目的，就是遇高溫時，能迅速在鋼結(jié)構(gòu)表面建立一個輕質(zhì)泡沫絕熱保護層，減緩溫度向鋼結(jié)構(gòu)基體的傳導(dǎo)，使之達到規(guī)范規(guī)定的耐火極限要求，以利于人員安全疏散和消防滅火，避免和減輕火災(zāi)損失。
　　總體思路
　　研制一種超薄、在高溫催化作用下能迅速膨脹形成具有絕熱功能"C－N－P"結(jié)構(gòu)的炭層，實現(xiàn)高膨脹倍率、炭層的高強度和低發(fā)煙性，減緩溫度向鋼結(jié)構(gòu)基體的傳導(dǎo)，滿足GB14907-2002的防火技術(shù)要求。
　　鋼結(jié)構(gòu)防火涂料技術(shù)上應(yīng)具備以下特點：
　　(1) 與鋼構(gòu)件有優(yōu)良的結(jié)合力；
　　(2)達到一定溫度時迅速膨脹形成絕熱保護層，在預(yù)期的耐火極限內(nèi)可有效地保護鋼結(jié)構(gòu)；
　　(3)安全無毒、經(jīng)濟合理。
　　技術(shù)方案
　　膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料由基料樹脂、成炭催化劑、成炭劑、發(fā)泡劑和抑煙劑等材料構(gòu)成。成炭劑、脫水劑以及發(fā)泡劑在高溫催化作用下，按一定的機理反應(yīng)，形成"C－N－P"膨脹泡沫結(jié)構(gòu)。
　　泡沫炭層的形成經(jīng)歷以下幾個主要反應(yīng)步驟：
　　(1)多羥基的炭化劑在催化劑作用下分步脫水、分解成炭。
　　(3) 基料中的聚合物樹脂受熱熔融，并在發(fā)泡劑的作用下膨脹發(fā)泡，進一步形成微孔泡沫炭層。
　　(4) 對涂層高溫條件下反應(yīng)機理的有效控制，實現(xiàn)低發(fā)煙性，達到理想的阻燃抑煙效果。
技術(shù)創(chuàng)新點
　　(1)配方上，采用多元復(fù)合成炭劑、發(fā)泡劑，具抑煙性及增加膨脹炭層強度的功能性填料復(fù)配技術(shù)，提高功能組分的協(xié)同作用；國內(nèi)外均未檢出采用多元復(fù)合成炭劑制成超薄型或膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的及文獻報道。
　　 (2)合成工藝上，采用功能性填料的表面處理技術(shù)，解決了涂料相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和膨脹炭層強度、均勻性、膨脹倍率等制約涂料防火性能的關(guān)鍵技術(shù)。
　　(3)作用機理上，通過成炭催化劑設(shè)計，有效地控制了高溫下涂層的反應(yīng)歷程，使反應(yīng)向成炭、形成了"C-N-P"結(jié)構(gòu)炭層方向進行，減少焦油、醛、酮等可燃性物質(zhì)產(chǎn)生，減少了發(fā)煙量和毒害性氣體的產(chǎn)生。解決了炭層溫升、膨脹不均、膨脹倍率小、炭殘留量少等難題。
　　(4)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化上，實現(xiàn)了國內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的技術(shù)升級，促進了該行業(yè)的技術(shù)進步，使我國大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的安全防火技術(shù)達到*水平，*了我國高性能防火涂料制造領(lǐng)域的空白。
　　經(jīng)"國家防火建材質(zhì)量監(jiān)督檢測中心"檢測，涂層厚度分別為0.47、1.01、1.99、2.02、2.73mm時，耐火極限分別為60、82、122、137、180min，技術(shù)性能達到了*水平。
　　應(yīng)用前景
　　隨著大跨度鋼結(jié)構(gòu)在超高層建筑、工業(yè)廠房、影劇院、候機樓、商場、體育場館等大型建筑的廣泛應(yīng)用，由此引起的鋼結(jié)構(gòu)防火問題也得到了國家等有關(guān)方面廣泛的關(guān)注。特別是美國"911"之后，超高層、大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火問題顯得更加突出。
　　目前，發(fā)達國家鋼結(jié)構(gòu)建筑表現(xiàn)出用途日趨廣泛的特點，建筑面積約占總建筑面積的40％以上。在美國，大約70％的非民居和兩層及以下的建筑，均采用輕鋼架體系。
　　鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用在我國于高層、超高層建筑、大跨度廠房和試點住宅小區(qū)；與發(fā)達國家和建筑發(fā)展潮流還存在差距，但同時反映出我國鋼結(jié)構(gòu)建筑存在巨大的發(fā)展空間。 "十五"期間，國家還將大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑。可以預(yù)測，隨著城市規(guī)模的擴大，經(jīng)濟發(fā)展速度的進一步加快，工業(yè)廠房、機場車庫、體育場館、倉庫、購物中心、住宅等工業(yè)與民用鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國建筑業(yè)中的比例將逐漸擴大，根據(jù)國家有關(guān)防火安全規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求，與此相配套的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料存在廣闊的應(yīng)用前景。
　　該項成果的產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品--DP-2超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，2002年06月經(jīng)中國消防產(chǎn)品質(zhì)量認證委員會，依據(jù)GB14907-1994標準檢查和檢測，獲得消防產(chǎn)品形式認可證書，準許使用"消防認可"標志；2002年10月由廈門大學(xué)選送，參加"第四屆中國*成果交易會（深圳）"，得到了有關(guān)部門和企業(yè)的關(guān)注；2002年12月經(jīng)中國質(zhì)量認證中心的指導(dǎo)、考核，企業(yè)通過了ISO9001:2000版"質(zhì)量管理體系認證證書"。
　　經(jīng)過與國內(nèi)外同行激烈的競標，產(chǎn)品已應(yīng)用于廈門麥德龍、柯達二期廠房、太古飛機維修廠房、廈門影劇院、漳州燦坤廠房、廈門翔鷺石化、黑龍江遠大購物中心、廈門華紡化纖廠房主體鋼結(jié)構(gòu)和廈門地區(qū)首棟全鋼結(jié)構(gòu)多層庫房--象嶼太平物流綜合中心、美國BUTLER公司設(shè)計的大跨度、高火患等級的廈門東渡港1＃、2＃單層輕鋼結(jié)構(gòu)庫房、美國獨資企業(yè)朗美健身器材廠房等數(shù)十棟建筑中。目前產(chǎn)品已打入黑龍江、陜西、上海、江蘇、浙江、福建等地市場，施工效果得到了有關(guān)方面的高度肯定，均一次性通過消防部門的驗收，為企業(yè)的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展提供了保證，對跨國企業(yè)在福建投資的技術(shù)配套，提升福建的投資環(huán)境起到了積極的作用。