建筑排水阻火圈的膨胀阻火芯材置于阻火圈金属外壳内,套在PVC-U管外并与PVC-U管直接接触。当发生火灾时,膨胀阻火芯材受热后迅速膨胀,向内挤压,短时间内即可封堵管道洞口,确保被封堵洞口无火焰、烟气穿透,具有2.Oh以上的耐火极限。考虑到安装过程中,阻火圈芯材可能受到水、水泥砂浆的侵蚀,所以膨胀阻火芯材必须具有优良的耐水和耐火水泥砂浆性能。
针对阻火圈的防火阻火特点和应有的物理化学性能,膨胀阻火芯材一般采用有机高分子树脂为基料(黏合剂),由炭化剂、催化剂、发泡剂组成P-C-N防火体系,并添加Al203为阻燃剂,Si02和β-SiC为填料。
作为基料的高分子树脂对膨胀阻火芯材的理化性能和防火性能都有很大影响。含氮和含卤素的高分子树脂有较好的阻燃性,燃烧时放出的不可燃气体有助于发泡,因此较适合作为膨胀阻火芯材的基料。如氨基树脂、氯丁橡胶等均为常用的膨胀阻火芯材高分子树脂。
P-C-N防火体系是目前最好的防火阻燃体系,典型的品种是由聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺组成的防火助剂,在150~250℃之间能迅速膨胀形成三维空间结构的炭化发泡层,具有优异的隔热阻燃性能。
为了提高炭化层的发泡倍率,还可在芯材配方中加入一种膨胀石墨作为发泡材料。膨胀石墨是由优质天然鳞片石墨经过特殊改性处理而得到的一种石墨产品,具有良好的可膨胀性,具有良好的耐高温、绝热、润滑及化学稳定性等。膨胀石墨遇火可迅速膨胀成蠕虫状多孔物质,膨胀倍率可达100~400倍。使用在膨胀阻火芯材中可大大提高其阻火能力。