硼酸锌对水性膨胀型防火涂料的抑烟影响规律研究

发布时间：2020-10-20 10:33

　　 防火涂料是一类可以延缓基材燃烧的特种涂料,其中水性膨胀型防火涂料因其防火性能高、不改变材料使用性能、易加工的特点被广泛应用于木材、纺织品、金属等基料上。在水性膨胀型防火涂料受高温辐射初期阶段会产生烟气,阻碍人员逃离火场。为了进一步对水性膨胀型防火涂料受热过程中产生的气体颗粒及生烟特性进行研究,本文在基础水性膨胀型防火涂料中添加不同粒径不同添量硼酸锌研究其对水性膨胀型防火涂料的抑烟性能影响规律及抑烟机理。(1)综合点燃时间、热释放速率及总释热速率结果分析得出添加硼酸锌后对防火性能有所提升的配方组,整体显示出防火性能在添加粒径适中(2-5μm)时最好,粒径过小硼酸锌容易造成团聚,不利于与其他组份充分混合分散,粒径过大时硼酸锌比表面积减小,不能充分与其他组份协同阻燃抑烟。添加硼酸锌后的涂层残炭剩余量增加,将更多的烟气颗粒束缚于膨胀炭层中,减少了烟气的释放。(2)通过对涂层膨胀炭质层的电镜扫描分析出当添加硼酸锌的炭层呈现理想的蜂窝状结构,较为添加硼酸锌样组炭层更为致密紧实。(3)对比添加硼酸锌前后的红外光谱响应情况得出在膨胀炭层的形成过程中碳结构发生了明显变化,生成的Zn-P-O复杂结构的炭层改善阻燃抑烟性能。(4)热重分析结果显示涂层热解包括前期硼酸锌水解在内的4个热解段,添加硼酸锌后的水性膨胀型防火涂层在热分解温度、分解时间以及吸热量上都优于未添加硼酸锌的基础涂料,同时拟合得出涂层在热分解反应过程的动力学方程,结论与防火抑烟性能测试结果相符。硼酸锌对防火涂料抑烟影响规律及机理研究不仅对火灾初期烟气量的减小具有重大意义,同时也为后期开发新的低烟低毒的防火涂料及新的抑烟剂奠定了基础。
【学位单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ637
【部分图文】：

中断热交换机理[44-45]持聚合物燃烧，热量的循环反馈机制是不可或缺的条件，将热量带走使其不作用于基材上，便能因温度不足以使氧化二锑的协效体系，就是利用这种将大部分热量带走的止燃烧的。胀型防火涂层的基本生烟原理型防火涂层在热辐射下初期产生大量烟气，烟气分阶段产层软化、升温脱水，当温度达到聚合物分解温度后，涂层合物及随空气气流逃逸到空气中的气体及颗粒，既存在气续升高，基料达到燃点燃烧，聚合物所裂解得到的分子更度的转化为气体和烟尘颗粒[46]。膨胀型防火涂料的主要构成主要有：成膜剂、防火体系、液型成膜剂较多，通过与发泡剂、防火组份及其他助剂添可形成蜂窝状泡沫炭质层，在气相及凝聚相中起作用，隔到物理阻燃的作用[48]。

专业学位论文 涂料。本文根据项目前期的正交实验研究结果，所选 30%，乳液为 14%，MEL 为 17%，PER 为 13%，其余粒径硼酸锌，配制出多组抑烟防火涂料。涂料性能测试。以锥形量热仪、建材烟密度分析仪为后的水性膨胀型防火涂料进行生烟速率、总生烟量、烟试，分析硼酸锌对涂层阻燃性能和抑烟性能的综合影响性能影响规律研究。根据锥形量热仪及建材烟密度的型防火涂料的阻燃性能、抑烟性能的影响规律。探索。利用热重分析涂层热解情况、傅立叶红外基团层结构变化，分析探索硼酸锌对水性膨胀型防火涂料的

起到隔热抑烟的作用。本文所选用的硼酸锌化学式为 2ZnO 3B2O3 3.5H2O，硼酸锌的分子结构如图2.1 所示：图 2.1 硼酸锌分子结构Fig. 2.1 Molecular structure of zinc borate本文中选择不同粒径的硼酸锌加入至水性膨胀型防火涂料中进行研究，所选硼酸锌的技术参数如表 2.1 所示：
【参考文献】

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本文编号：2848571