古建木构件用阻燃底涂树脂的研发

发布时间：2021-10-17 08:41

　　提高木结构古建筑自身的防火能力,对古建文物的传承具有重要意义。以云杉和辐射松木材为研究对象,探讨阻燃底涂树脂对木材引燃时间、燃烧放热的影响和作用机制。结果表明,阻燃树脂对延长引燃时间效果明显,最长可达9 min;木材燃烧初期的快速热释放得到有效抑制,热释放速率峰值显著降低,从而大大降低了对流传热引发火蔓延的风险。 

【文章来源】：木材工业. 2020,34(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

阻燃树脂对试材引燃时间的影响

阻燃树脂改变了木材燃烧热的释放过程。在相同的时间内，两种对照材典型的双峰释热过程并未出现在其阻燃处理试材中（图2a、c），而且热释放速率和放热总量（图2b、d））均被抑制，最重要的是受热初期由引燃所引起的第一放热峰延迟出现，而且涂布量越大，延迟时间越长；即使被引燃后也是以较低的热释放速率缓慢增加，不像对照材那样呈现尖锐的释热峰（热释放速率曲线几乎与横坐标轴垂直）。从开始燃烧到熄灭期间，材料的热释放速率的最大值为热释放速率峰值，被定义为火强度。该值越大，反馈给材料表面的热就越多，会加速材料的热裂解速度，产生更多的挥发性可燃物，加速火焰传播，火灾危险性增大[11]。300 s内试材的HRRmax、HRR平均以及THR平均（列于表1），反映了材料受热初期的释热特性。

上述结果表明，阻燃树脂表现出良好的阻燃性能。采用马弗炉加热的方法，观察阻燃树脂从受热、开始发泡、逐渐形成膨胀炭质层等发育过程及微观结构，见图3。随着受热时间的推移，阻燃树脂发育成相当于自身厚度几十倍的炭质层。如受热30 s时，膨胀体积发育到涂层原体积的79.4倍，而且越来越致密，在木材和热源之间构筑了一道屏障。炭质层的作用表现在两个方面[12-13]:1）隔绝外界热量和氧气向木材的传输，因此木材燃烧初期的快速热释放过程被抑制，快速释热峰延迟出现，热释放速率也大幅度降低；2）炭质层抑制了木材热解释放的可燃性气体向表面的逸出，因此木材受热初期虽然有降解但并没有被引燃，引燃时间被延长。

【参考文献】：
期刊论文
[1]古建筑火灾分析及预防[J]. 蒙慧玲,陈保胜.  新建筑. 2010(06)
[2]浅谈古建筑火灾特点和防护对策[J]. 申俊云.  中国安全生产科学技术. 2007(06)
[3]人工林木材燃烧性能的研究[J]. 吴玉章,原田寿郎.  林业科学. 2004(02)
[4]木材表面火蔓延特性的动态测量研究[J]. 王喜世,廖光煊,范维澄,秦俊.  火灾科学. 2000(01)



本文编号：3441468