生物基膨脹型阻燃劑的制備及在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料中的應用
發(fā)布時間:2021-07-24 21:59
鋼結(jié)構(gòu)材料在現(xiàn)代建筑物中應用廣泛,但火災卻非常容易造成鋼結(jié)構(gòu)建筑坍塌,嚴重影響了人們生命和財產(chǎn)安全。人們通常采取涂刷防火涂料的方式來減慢鋼結(jié)構(gòu)溫度上升的速度,延長其耐火極限時間,爭取更多的逃生機會。傳統(tǒng)的膨脹型防火涂料具有很高的阻燃效率,但是極易遷移到聚合物表面,造成阻燃劑失效;同時,阻燃劑穩(wěn)定性差、與聚合物相容性差也限制其在涂層中的應用。研究與基體相容性好、熱穩(wěn)定性高、集炭源、酸源、氣源于一身的膨脹型阻燃劑是阻燃劑發(fā)展的大趨勢,指引阻燃劑未來發(fā)展的方向。本論文在已有的科研實驗基礎上,對原料進行合理的篩選,通過分子設計的方式來設計新的阻燃劑分子,并將其應用在防火涂料中研究其應用性能。所選“炭源”為生物基材料,環(huán)境友好,價格低廉,而且原料廣泛易得;“酸源”選擇了高磷含量的PEPA,有抑煙和增加殘?zhí)康膬?yōu)點;“氣源”將二者鍵合制備了三源一體的生物基膨脹型阻燃劑。將阻燃劑按照不同的比例填充在水性環(huán)氧樹脂涂料中。利用噴涂技術將其噴涂到Q235A鋼片基體表面,制備出涂層試樣。對防火涂層進行熱重分析(TG)、氧指數(shù)測試(LOI)、殘?zhí)繏呙瑁⊿EM)分析、大板燃燒法測試以及鹽霧、附著力的測試。研究結(jié)果...
【文章來源】:沈陽化工大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
PMC反應機理Fig.2-1SynthesisreactionofPMC
圖 2-6 LOI 測試殘?zhí)空掌現(xiàn)ig.2-6 Photographs of chars after LOI tests表 2-5 不同樣品氧指數(shù)測試結(jié)果Table 2-5 LOI test results of different samples樣品 LOI(%)EP0EP1EP2EP319.522.423.425.5-6 中 a、b、c、d 分別為 EP0、EP1、EP2 和 EP3 防火涂層樣條燃燒。從圖 2-6 與表 2-5 可以看出,EP0 樣條易燃燒,燃燒有熔融、滴少量殘?zhí),氧指?shù)為 19.5%;在添加 PEPA/CTS 5wt%時,EP1 防火仍然伴有輕微熔融、滴落現(xiàn)象,但可生成致密炭層且氧指數(shù)達到 22MC 5wt%時,EP2 防火涂層樣條燃燒無熔融滴落現(xiàn)象,燃燒過程中體并明顯促進炭層膨脹,氧指數(shù)提升到 23.4%;當 PMC 的添加量
沈陽化工大學碩士學位論文 第二章 殼聚糖基膨脹型阻燃劑制備及在鋼結(jié)構(gòu)防火涂層中應用2.5.6 殘?zhí)勘砻鎾呙璺治鰣D 2-7 中 a、b、c、d 分別為圖 2-6 相對應的 EP0、EP1、EP2 和 EP3 燃燒殘?zhí)?SEM 圖。從圖中可以看出,EP0 樣條燃燒后環(huán)氧樹脂表面形成一層薄薄炭層;EP1 樣條在燃燒后可在表面形成致密的炭層,這種緊密炭層結(jié)構(gòu)可阻止氧氣與基體材料的接觸,起到阻燃作用;EP2 和 EP3 在燃燒后表面除形成致密炭層外還伴有很多孔洞,這些孔洞是在釋放阻燃劑 PMC 分解產(chǎn)生的不燃氣體(N2、NOx、CO2、H2O 等)過程中形成的。這些不燃性氣體不僅將炭層膨脹,還將燃燒物表面的氧氣濃度稀釋,阻止了燃燒反應繼續(xù)進行。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氫氧化鋁在膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料中的應用研究[J]. 梁光明,羅蕩蕩. 涂料工業(yè). 2017(12)
[2]磷氮阻燃劑GAP-DOPO的合成及其對環(huán)氧樹脂阻燃性能[J]. 王志國,梁兵. 精細化工. 2017(04)
[3]DOPOHM/丙烯酸樹脂復合材料的制備及其阻燃性能[J]. 郭軍紅,郭永亮,慕波,包雪梅,楊保平,崔錦峰. 精細化工. 2017(02)
[4]以水解淀粉為碳源的膨脹阻燃劑的制備及應用[J]. 袁建麗,屈皓,劉冰冰,孫利杰,寧磊,范瑞蘭. 化工新型材料. 2016(05)
[5]淺談雙組份環(huán)氧膨脹型防火涂料噴涂損耗系數(shù)的降低措施[J]. 孫德光,張高尉,姜偉,吳棟,鄧富,吳濤. 全面腐蝕控制. 2016(03)
[6]防火涂料厚度對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度的影響[J]. 俞夢瑋,朱國慶,黃金磊,馮濤. 消防科學與技術. 2016(02)
[7]我國建筑鋼結(jié)構(gòu)應用現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J]. 尚美珺. 才智. 2015(30)
[8]含淀粉基膨脹阻燃劑的制備及應用[J]. 屈皓,霍麗麗,高榮,李亮,范瑞蘭. 高分子材料科學與工程. 2014(10)
[9]國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的技術發(fā)展與研究[J]. 蔡建中. 綠色建筑. 2014(04)
[10]空心球-鋼管網(wǎng)架充水防火保護法可行性分析[J]. 甄進裕. 武警學院學報. 2013(06)
碩士論文
[1]水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料制備與性能研究[D]. 趙艷紅.西安科技大學 2006
本文編號:3301508
【文章來源】:沈陽化工大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
PMC反應機理Fig.2-1SynthesisreactionofPMC
圖 2-6 LOI 測試殘?zhí)空掌現(xiàn)ig.2-6 Photographs of chars after LOI tests表 2-5 不同樣品氧指數(shù)測試結(jié)果Table 2-5 LOI test results of different samples樣品 LOI(%)EP0EP1EP2EP319.522.423.425.5-6 中 a、b、c、d 分別為 EP0、EP1、EP2 和 EP3 防火涂層樣條燃燒。從圖 2-6 與表 2-5 可以看出,EP0 樣條易燃燒,燃燒有熔融、滴少量殘?zhí),氧指?shù)為 19.5%;在添加 PEPA/CTS 5wt%時,EP1 防火仍然伴有輕微熔融、滴落現(xiàn)象,但可生成致密炭層且氧指數(shù)達到 22MC 5wt%時,EP2 防火涂層樣條燃燒無熔融滴落現(xiàn)象,燃燒過程中體并明顯促進炭層膨脹,氧指數(shù)提升到 23.4%;當 PMC 的添加量
沈陽化工大學碩士學位論文 第二章 殼聚糖基膨脹型阻燃劑制備及在鋼結(jié)構(gòu)防火涂層中應用2.5.6 殘?zhí)勘砻鎾呙璺治鰣D 2-7 中 a、b、c、d 分別為圖 2-6 相對應的 EP0、EP1、EP2 和 EP3 燃燒殘?zhí)?SEM 圖。從圖中可以看出,EP0 樣條燃燒后環(huán)氧樹脂表面形成一層薄薄炭層;EP1 樣條在燃燒后可在表面形成致密的炭層,這種緊密炭層結(jié)構(gòu)可阻止氧氣與基體材料的接觸,起到阻燃作用;EP2 和 EP3 在燃燒后表面除形成致密炭層外還伴有很多孔洞,這些孔洞是在釋放阻燃劑 PMC 分解產(chǎn)生的不燃氣體(N2、NOx、CO2、H2O 等)過程中形成的。這些不燃性氣體不僅將炭層膨脹,還將燃燒物表面的氧氣濃度稀釋,阻止了燃燒反應繼續(xù)進行。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氫氧化鋁在膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料中的應用研究[J]. 梁光明,羅蕩蕩. 涂料工業(yè). 2017(12)
[2]磷氮阻燃劑GAP-DOPO的合成及其對環(huán)氧樹脂阻燃性能[J]. 王志國,梁兵. 精細化工. 2017(04)
[3]DOPOHM/丙烯酸樹脂復合材料的制備及其阻燃性能[J]. 郭軍紅,郭永亮,慕波,包雪梅,楊保平,崔錦峰. 精細化工. 2017(02)
[4]以水解淀粉為碳源的膨脹阻燃劑的制備及應用[J]. 袁建麗,屈皓,劉冰冰,孫利杰,寧磊,范瑞蘭. 化工新型材料. 2016(05)
[5]淺談雙組份環(huán)氧膨脹型防火涂料噴涂損耗系數(shù)的降低措施[J]. 孫德光,張高尉,姜偉,吳棟,鄧富,吳濤. 全面腐蝕控制. 2016(03)
[6]防火涂料厚度對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度的影響[J]. 俞夢瑋,朱國慶,黃金磊,馮濤. 消防科學與技術. 2016(02)
[7]我國建筑鋼結(jié)構(gòu)應用現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J]. 尚美珺. 才智. 2015(30)
[8]含淀粉基膨脹阻燃劑的制備及應用[J]. 屈皓,霍麗麗,高榮,李亮,范瑞蘭. 高分子材料科學與工程. 2014(10)
[9]國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的技術發(fā)展與研究[J]. 蔡建中. 綠色建筑. 2014(04)
[10]空心球-鋼管網(wǎng)架充水防火保護法可行性分析[J]. 甄進裕. 武警學院學報. 2013(06)
碩士論文
[1]水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料制備與性能研究[D]. 趙艷紅.西安科技大學 2006
本文編號:3301508
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