温敏性水凝胶制备及灭火特性实验研究
发布时间：2020-12-18 14:26
水是扑灭建筑、森林等A类火灾最为常用的灭火剂之一。但水在灭火过程中,易流失,使用效率低,且大量流失的水会造成水渍危害损失。通常在水中加入各类添加剂来改变水的物性物性,以提高水的灭火性能。增加水的粘度是最有效的方式之一,但传统的高分子水凝胶存在输送困难,喷射距离短等缺点。基于传统高分子水凝胶在灭火过程中存在的问题,本文以甲基纤维素（MC）、聚乙二醇（PEG）、氯化钠（NaCl）、聚磷酸铵（聚合度n=5和n=30～50）阻燃剂为主要原料,制备了一种环保易降解、热稳定性良好、且受外部温度变化影响时能够发生溶胶一凝胶相态变化的温敏性水凝胶。该水凝胶在小于临界转变温度（LCST）时呈溶胶状,粘度小,克服了普通高分子水凝胶在常温下存在黏度大、流动性差的缺点;超过LCST时呈凝胶状,粘度大,兼具了普通高分子水凝胶拥有的黏度大、附着力强等优点。研究了不同单体组分添加量对温敏性水凝胶LCST、凝胶时间以及常温溶胶和高温凝胶黏度的影响,并优选出最佳的配比浓度为MC:PEG:NaCl:聚磷酸铵（聚合度n=30～50）=1.2:5:4:1.2。采用TG和FT-IR对温敏性水凝胶结构特征及热稳定进行研究,并对温...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 水系灭火剂国内外研究现状
1.2.1 发泡型水系灭火剂
1.2.2 非发泡型水系灭火剂
1.2.3 水凝胶灭火剂
1.2.4 温敏性水凝胶
1.3 研究内容和创新点
1.3.1 研究内容
1.3.2 本文创新点
1.4 技术路线
2 温敏性水凝胶的制备及性能表征
2.1 实验部分
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.1.3 温敏性水凝胶的制备
2.2 性能测试与表征
2.2.1 红外光谱
2.2.2 黏度测试
2.2.3 温敏性水凝胶温临界转变温度（LCST）
2.2.4 凝胶时间
2.2.5 热重分析
2.3 结果与分析
2.3.1 红外光谱
2.3.2 凝胶时间的影响因素
2.3.3 临界相变温度（LCST）的影响因素
2.3.4 溶胶和凝胶黏度变化
2.3.5 温敏性水凝胶热稳定特性
2.3.6 温敏性水凝胶凝胶机理分析
2.4 本章小结
3 温敏性水凝胶灭A类火特性实验
3.1 小型A类木垛火灭火实验
3.1.1 小型A类木垛火的灭火实验系统
3.1.2 小型A类木垛火灭火实验工况介绍
3.1.3 木垛火自由燃烧规律
3.1.4 不同质量分数温敏性水凝灭火性能和抗复燃性能分析
3.1.5 含不同质量分数温敏性水凝灭A类火火焰形态和温度分析
3.2 大型2A类木垛火灭火实验
3.2.1 温敏性水凝胶灭大型2A类木垛火实验系统
3.2.2 温敏性水凝胶灭大型2A类木垛火实验工况介绍
3.2.3 不同灭火剂灭火特性分析
3.2.4 不同灭火剂灭火过程火焰形态和温度分析
3.3 温敏性水凝胶对可燃物的保护作用
3.3.1 实验装置系统
3.3.2 实验方法
3.3.3 点燃时间（TTI）分析
3.3.4 热释放速率（HRR）分析
3.3.5 总热释放量（THR）分析
3.4 本章小结
4 温敏性水凝胶灭B类火特性实验
4.1 灭火实验系统
4.2 实验工况介绍
4.3 喷头A灭55B的油池火实验
4.3.1 不同灭火剂灭火过程火焰形态分析
4.3.2 不同灭火剂灭火效果
4.3.3 不同灭火剂灭火过程温度变化分析
4.4 喷头B灭55B的油池火实验
4.4.1 不同灭火剂灭火过程火焰形态分析
4.4.2 不同灭火剂控火和灭火时间分析
4.4.3 不同灭火剂灭火过程温度分析
4.4.4 不同灭火剂灭火过程热辐射强度分析
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：2924154
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 水系灭火剂国内外研究现状
1.2.1 发泡型水系灭火剂
1.2.2 非发泡型水系灭火剂
1.2.3 水凝胶灭火剂
1.2.4 温敏性水凝胶
1.3 研究内容和创新点
1.3.1 研究内容
1.3.2 本文创新点
1.4 技术路线
2 温敏性水凝胶的制备及性能表征
2.1 实验部分
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.1.3 温敏性水凝胶的制备
2.2 性能测试与表征
2.2.1 红外光谱
2.2.2 黏度测试
2.2.3 温敏性水凝胶温临界转变温度（LCST）
2.2.4 凝胶时间
2.2.5 热重分析
2.3 结果与分析
2.3.1 红外光谱
2.3.2 凝胶时间的影响因素
2.3.3 临界相变温度（LCST）的影响因素
2.3.4 溶胶和凝胶黏度变化
2.3.5 温敏性水凝胶热稳定特性
2.3.6 温敏性水凝胶凝胶机理分析
2.4 本章小结
3 温敏性水凝胶灭A类火特性实验
3.1 小型A类木垛火灭火实验
3.1.1 小型A类木垛火的灭火实验系统
3.1.2 小型A类木垛火灭火实验工况介绍
3.1.3 木垛火自由燃烧规律
3.1.4 不同质量分数温敏性水凝灭火性能和抗复燃性能分析
3.1.5 含不同质量分数温敏性水凝灭A类火火焰形态和温度分析
3.2 大型2A类木垛火灭火实验
3.2.1 温敏性水凝胶灭大型2A类木垛火实验系统
3.2.2 温敏性水凝胶灭大型2A类木垛火实验工况介绍
3.2.3 不同灭火剂灭火特性分析
3.2.4 不同灭火剂灭火过程火焰形态和温度分析
3.3 温敏性水凝胶对可燃物的保护作用
3.3.1 实验装置系统
3.3.2 实验方法
3.3.3 点燃时间（TTI）分析
3.3.4 热释放速率（HRR）分析
3.3.5 总热释放量（THR）分析
3.4 本章小结
4 温敏性水凝胶灭B类火特性实验
4.1 灭火实验系统
4.2 实验工况介绍
4.3 喷头A灭55B的油池火实验
4.3.1 不同灭火剂灭火过程火焰形态分析
4.3.2 不同灭火剂灭火效果
4.3.3 不同灭火剂灭火过程温度变化分析
4.4 喷头B灭55B的油池火实验
4.4.1 不同灭火剂灭火过程火焰形态分析
4.4.2 不同灭火剂控火和灭火时间分析
4.4.3 不同灭火剂灭火过程温度分析
4.4.4 不同灭火剂灭火过程热辐射强度分析
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：2924154
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/2924154.html
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