引  言

随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，建筑业对饰面型防火涂料的需求日益增长。透明防火涂料不仅能够有效阻止火灾的发生、蔓延，还能够保持基材原有的纹理和色泽，这使其非常适合古建筑、高档家具等场所或制品的阻燃防火保护，具有良好的应用前景和社会经济价值。国内外水性透明防火涂料大部分是基于膨胀阻燃体系，该类型的防火涂料遇火可膨胀形成致密的泡沫炭层，能够有效阻止外部热源对基材的作用，同时也隔绝了基材与空气的接触，防止基材燃烧，达到阻燃目的。

本文总结了基于氨基树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等体系的水性透明防火涂料的国内外研究进展，对其在阻燃防火性能、耐候性能、抑烟性能等方面的改性研究进行了综述，探讨了水性透明防火涂料产品开发中存在的问题，并对其未来的发展趋势进行了展望。

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基料树脂体系

基料树脂是涂料的基础，是水性透明防火涂料的重要组分，它决定涂料的基本理化性能，对涂料的柔韧性、耐水性、耐候性等均有一定影响。常用于制备水性透明防火涂料的基料树脂有如下四种。

1.1 

氨基树脂体系

氨基树脂具有化学多功能性、较好的黏度和交联性，符合环保要求，且结构中含有大量的氮元素，可以提供氮源，减少三聚氰胺等含氮化合物的加入量，有利于保持涂层的透明性，因此被广泛用于制备透明膨胀型防火涂料。但氨基树脂中羟甲基含量过高会使得固化后树脂交联密度变大，涂层的耐候性、柔韧性变差，可用多元醇醚化多余的羟甲基来降低氨基树脂的交联活性。

国内早期研究的FPT-1涂料是将改性无机磷酸盐与氨基树脂共混，并加入少量有机氯代磷酸酯制得的。无机磷酸盐可以改善涂层的柔韧性，提高涂料的阻燃性能。A60-506防火涂料是由氨基树脂与两性金属氢氧化物、金属盐、酸性催化剂复配制得。两性金属氢氧化物可提高涂层的高温粘结性，该涂料防火性能较好、储存期在半年以上。UN-C30涂料是以改性氨基树脂为基料树脂，三聚氰胺、尿素为发泡剂，聚磷酸铵和磷酸为脱水催化剂，季戊四醇为炭化剂制得的，该涂料透明度高，防火性能优良，对环境污染小。

为了提高透明防火涂料的性能，部分学者对传统的“三源”膨胀阻燃体系进行了改进。具有双环笼状结构的季戊四醇磷酸酯（PEPA）由季戊四醇和三氯氧磷反应制得，具有优异的热稳定性和成炭性。王国建等分别用聚醚、聚乙二醇（PEG）和有机硅改性PEPA制得了一系列新型水溶性环保型双环笼状磷系阻燃剂（PAPEG、磷-硅协同阻燃剂等），并分别与氨基树脂共混得到了透明膨胀型防火涂料。研究表明，短碳链结构单元的聚醚、PEG200和磷-硅协同阻燃剂都会促使涂料在燃烧时形成致密的膨胀炭层。YanchaoShi等以PEPA、环氧树脂（EP）和1,4-丁二醇二缩水甘油醚（BED）为原料合成了环氧/PEPA磷酸酯阻燃剂（EPP），并与氨基树脂共混得到透明膨胀型防火涂料。当EP/BED配比为1/2时，涂料的防火性能最好；EP的加入可以提高涂层的热稳定性。

采用加入阻燃协效剂和对基料树脂改性等方法也可以提高透明膨胀型防火涂料的性能。李佳朋等制备的透明膨胀型防火涂料是以三聚氰胺改性脲醛树脂为基料树脂，以季戊四醇、磷酸、磷酸脒基脲（GUP）为膨胀阻燃体系。GUP的加入可以显著提高涂料的阻燃抑烟效果。李利君等制备了接枝环氧磷酸酯和含硼磷酸酯，分别与三聚氰胺甲醛树脂共混，再加入一定量的二氧化硅得到透明防火涂料。二氧化硅可以吸附有毒气体，也同样具有阻燃效果。高飞等为增强基料树脂的耐水性和耐候性，在氨基树脂里加入少量的丙烯酸树脂和硅树脂得到A组分，以GUP、淀粉和磷酸的混合物为B组分，两组分复配得到的涂料耐燃时间达15min以上。

1.2 环氧树脂体系

用双酚A型EP制备的涂层在室外易老化，耐候性差，不适合用于室外和高装饰制品表面，但杂环及脂环族EP制得的涂料耐候性较好，可用于室外。目前，基于EP体系制备的透明防火涂料较少。Chiang等采用溶胶-凝胶法将改性的EP与硅烷改性异氰脲酸甘油酯复配得到EP基透明防火涂料，体系中含有氮、磷、硅等元素，防火性能较好。

马志领等制备了酸式磷酸酯固化剂（MAPR），并与EP共混得到透明防火涂料。该涂料涂覆于木板表面时可室温固化，木板烧穿时间可达50min以上。赵继华等以工业级甲醇作为有机溶剂，将合成的磷酸酯接枝到EP分子结构中得到透明膨胀型防火涂料，该涂料耐燃时间为17min，且与硝基清漆和聚氨酯清漆有很好的相容性，可作为复合涂层用在建筑业上。

1.3丙烯酸树脂体系

丙烯酸树脂体系透明防火涂料的主要特点是可通过UV辐射固化。Wang等以丙烯酸酯低聚物和含磷、氮元素的功能单体为原料制备了UV固化的丙烯酸树脂基透明防火涂料。研究表明，磷、氮摩尔比为1:2时，涂覆于木材表面的涂料具有较好的防火性能。胡源等以部分丙烯酸化的多元醇为反应介质，加入二异氰酸酯和带有活泼氢的含磷化合物后得到透明防火涂料，在室温下以紫外光或低能电子束辐照快速固化成膜，600℃时涂层剩余的质量分数为16.1....