手機版 | wap版 | 網站主頁 | HOME | 3G網頁
<button id="dpnck"><acronym id="dpnck"></acronym></button>

<dd id="dpnck"></dd>
<button id="dpnck"></button>
      1. <progress id="dpnck"></progress>
        <tbody id="dpnck"><track id="dpnck"></track></tbody>
        <em id="dpnck"><tr id="dpnck"></tr></em>
        返回頂部
        返回首頁
        返回首頁
        精选三肖3码公开
        home 您現在的位置: 首頁 >橡膠塑料>技術中心 > 詳細信息
        氯化石蠟-70的熱老化對膨脹型防火塗料性能的影響,並利用紅外光譜分析了熱老化后氯化石蠟-70對防火塗層的影響機理
        2019年12月12日    閱讀量:5836    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

        0 前 言

        近些年來,隨著城市和工業經濟的快速發展,鋼結構以其強度高、自重輕、延展性好、抗震性好、易加工等優點得到廣泛的應用,但是資料表明[1],在火災高溫作用下,當鋼結構溫度達到350 ℃、500 ℃及600℃時,鋼結構強度分別下降1/3、1/2和2/3。根據理論計算, 在全負荷的情況下,使鋼結構失去靜態平衡穩定性的臨界溫度為528 ℃。


        無保護的鋼構件,按普通鋼結構防火性能測試其耐火極限一般只有0.25 h中國建材網cnprofit.com。在火場高溫作用下, 如800~1 000 ℃,裸露的鋼結構會很快出現塑性變形,產生局部破壞,甚至引起鋼結構整體倒塌,造成嚴重傷亡事故和經濟損失,因此在鋼結構大量使用的同時必然要外加防火材料的保護[2-4]。這就極大地帶動了防火塗料的發展,但是研究人員通常將注意力主要集中在研究如何提高防火性能、理化性能等方面,但卻忽視了防火塗料在一定溫度、濕度等環境下防火性能變化及使用壽命等問題。


        本文選取防火塗料重要組成成分氯化石蠟-70為研究對象,主要研究其在防火塗料熱老化過程中性質的變化對防火整體塗層防火性能的影響,並通過紅外光譜分析其影響機理。


        1 試驗部分

        1.1 主要原材料

        氯化石蠟-70:工業品;聚磷酸銨(APP):工業品;季戊四醇(PTH):工業品;三聚氰胺(MEL):工業品;丙烯酸樹脂:工業品;其他原材料及助劑均為市售。

        1.2 氯化石蠟-70的熱老化

        分別將10 g氯化石蠟-70放置在120 ℃、150 ℃烘箱內熱老化,熱老化后稱重,計算失重率。

        1.3 測試與表徵

        1.3.1 試驗樣板的製備

        將150 ℃熱老化3 d后的氯化石蠟-70按原配方質量比例與其他組分配合,製備膨脹型防火塗料,並按照防火塗料施工工藝塗刷在90 mm×90 mm×3 mm的鋼板上,塗層厚度為800 μm左右,室溫乾燥7 d,記為樣板1#。按上述方法使用未老化的氯化石蠟-70製備一塊空白樣板以進行對比試驗,記為樣板2#。將製備好的樣板1#和2#進行烴類火災耐火性能測試,並記錄背溫升溫曲線、燒蝕率、膨脹高度。

        1.3.2 試驗樣板耐火性能的測定

        採用自行設計的烴類火災測試裝置(測試裝置見圖1,升溫曲線見圖2),該裝置按美國標準(AC23-2)和中國航空工業部標準(HB6167)中的規定,設置火場條件為(1 093±66) ℃或(1 093±80) ℃,熱流量為4 500 BTU或116 kW/m2,並用輕質耐火磚對試樣進行封閉隔熱。

        氯化石蠟-70的熱老化對膨脹型防火塗料性能的影響,並利用紅外光譜分析了熱老化后氯化石蠟-70對防火塗層的影響機理 中國建材網,cnprofit.com


        2 結果與討論

        2.1 熱老化前後氯化石蠟-70的對比分析

        150 ℃條件下熱老化3 d前後的氯化石蠟樣品見圖3。在常溫情況下氯化石蠟-70為白色或淡黃色粉末狀固體,氯含量為68%~72%,軟化點≥90 ℃[5]。而熱老化3 d后可以發現,粉末狀氯化石蠟-70在150 ℃條件已經熔融為一體,並且顏色明顯加深,呈現出淺棕色,120 ℃熱老化后的氯化石蠟-70外觀與150 ℃熱老化后的樣品形貌形似。

        氯化石蠟-70的熱老化對膨脹型防火塗料性能的影響,並利用紅外光譜分析了熱老化后氯化石蠟-70對防火塗層的影響機理 中國建材網,cnprofit.com


        圖3 150 ℃熱老化3 d前後的氯化石蠟樣品

        120 ℃、150 ℃條件下熱失重與時間的關係見表1和圖4。由表1可知,在120 ℃及150 ℃條件下氯化石蠟-70均發生了明顯的熱失重,在120 ℃條件下3 d失重率為1.73%,並隨熱老化時間的延長失重也在增加。150 ℃條件下熱老化3 d氯化石蠟-70的熱失重率為1.87%,失重也隨時間的延長在增加,並且在150 ℃條件熱老化3 d、6 d、12 d的失重率均大於120 ℃條件下的失重率,說明隨著溫度的提高,氯化石蠟-70的失重在增加。由圖4可以看出,150 ℃條件下氯化石蠟-70熱失重的趨勢並沒有變緩,失重一直在增加,而120 ℃條件下氯化石蠟-70熱失重雖在增加,但趨勢有所減緩。

        氯化石蠟-70的熱老化對膨脹型防火塗料性能的影響,並利用紅外光譜分析了熱老化后氯化石蠟-70對防火塗層的影響機理 中國建材網,cnprofit.com



        2.2 樣板1#和樣板2#防火性能對比分析

        樣板1#和樣板2#經自製測試裝置燒蝕后形貌見圖5,樣板1#、樣板2#背溫升溫曲線見圖6,樣板1#和樣板2#膨脹高度及燒蝕率見表2。由圖5可以看出,1#樣板燒蝕后膨脹高度明顯低於2#樣板,並且1#樣板有部分脫落現象。結合表2可知,1#樣板的膨脹高度只有2#樣板的2/3,膨脹高度降低是由於防火塗層中發氣量有所減小造成的,說明熱老化后的氯化石蠟-70在防火塗層膨脹過程中發氣量有所減小。


        脫落現象是由於樹脂等黏接劑燒蝕率較高造成的,1#樣板的燒蝕率比2#樣板高4.83%,說明熱老化后的氯化石蠟-70阻燃能力下降。由圖6可以看出,在200 s之前樣板1#和樣板2#背溫升高溫度基本相似,200 s之後差異逐漸加大,樣板1#背溫明顯高於樣板2#背溫。

        氯化石蠟-70的熱老化對膨脹型防火塗料性能的影響,並利用紅外光譜分析了熱老化后氯化石蠟-70對防火塗層的影響機理 中國建材網,cnprofit.com

        2.3 氯化石蠟-70老化前後的紅外測試對比分析

        150 ℃熱老化前後氯化石蠟-70的紅外圖譜見圖7。通過圖7可以看出,與未老化的氯化石蠟-70相比,熱老化后的氯化石蠟-70在600~800 cm-1出現的C—Cl吸收峰明顯減弱,並在1 714 cm-1、1 606.73 cm-1、1 505.51 cm-1出現新的吸收峰,1 606.73 cm-1、1 505.51cm-1為C=C的吸收峰,1 714 cm-1為二酮吸收峰,氯化石蠟-70分子式為C25H30Cl22或C24H29Cl21,相對分子量為1 060~1 100,是一種氯代飽和烷烴[1],因此推斷C=C是由於—Cl以HCl氣體的形式放出而形成的,C=O可能是C=C在熱氧的條件被氧化形成。

        氯化石蠟-70的熱老化對膨脹型防火塗料性能的影響,並利用紅外光譜分析了熱老化后氯化石蠟-70對防火塗層的影響機理 中國建材網,cnprofit.com

        2.4 影響機理的探討

        膨脹型防火塗料的防火效果主要是由以下幾點因素所控制[6]:(1)絕熱效果,利用炭化層緩滯熱傳導;(2)膨脹吸熱:塗層在高溫下發生軟化熔融、蒸發膨脹及碳源的分解等物理化學變化吸收了大量的熱;(3)阻絕空氣:炭化層形成覆蓋作用,隔絕空氣;(4)稀釋空氣中氧氣的濃度:不燃氣體釋出。氯化石蠟在膨脹型防火塗料中既是發泡劑,又是成碳劑,同時還是比較重要的阻燃劑[7]。受熱過程中放出的HCl、CH4氣體是膨脹型防火塗料膨脹體氣體份的來源之一。由紅外光譜及熱失重率可知,氯化石蠟-70在熱老化過程中,—Cl以HCl氣體的形式放出,這樣造成膨脹體氣體來源減少,膨脹體高度降低,根據熱傳導公式說明[8]:

        Q = A  ( ΔT )/L

        式中:Q——傳遞的熱量,J

        A——傳熱的面積,m2

        ——導熱係數,J/(m · ℃)

        ΔT——熱源與基材的溫度差,℃

        L——傳熱距離,m

        在Q、A固定的情況下,和L就成為了關鍵影響因素。樣板1#的膨脹高度低於樣板2#的膨脹高度,縮短了傳熱的距離,這是造成樣板1#比樣板2#背溫高的原因之一。更重要的是,熱老化對氯化石蠟-70阻燃能力的影響。塗層中包括樹脂在內的有機可燃物受熱會產生大量高能自由基· OH,促使發生鏈式反應,氯化石蠟-70受熱後放出活性很強的Cl · ,與合成材料中的氫原子反應生成HCl,HCl捕捉遊離基HO · ,破壞了燃燒的鏈式反應,抑制了樹脂燃燒的進行。以聚丙烯為例,氯化石蠟的阻燃機理可簡述為[9]:

        氯化石蠟-70的熱老化對膨脹型防火塗料性能的影響,並利用紅外光譜分析了熱老化后氯化石蠟-70對防火塗層的影響機理 中國建材網,cnprofit.com

        熱老化的氯化石蠟-70中—Cl以HCl氣體的形式放出,受熱后活性很強的Cl · 的減少,終止燃燒鏈式反應的能力下降,抑制樹脂等可燃物燃燒的能力減弱,這樣就會增加樹脂等可燃物的燃燒量。季戊四醇、樹脂等碳源在酸源的作用下脫掉小分子形成膨脹體碳化層,在燃燒過程中由於Cl · 對燃燒鏈式反應的抑制作用會提高碳化層的厚度,Cl · 的減少,季戊四醇、樹脂等碳源更多的燃燒掉,碳化層質量減少,進一步降低了碳化層的厚度,同時這些可燃物燃燒過程中放出大量的熱量也提高了鋼板背溫,並且碳化層的過分損失對與基材間的附著力會產生明顯影響。

        綜上所述原因,熱老化后的防火塗層中氯化石蠟-70的一系列性質變化是造成塗層防火能力衰減的重要因素之一。


        3 結 語

        (1)120 ℃及150 ℃氯化石蠟-70發生了明顯的熱老化現象。

        (2)膨脹型防火塗層中氯化石蠟-70的熱老化是塗層熱老化后整體防火性能衰減的重要影響因素之一。

        (3)影響機理為氯化石蠟-70中—Cl以HCl的形式提前放出,減少了發氣量,更重要的是降低了阻燃能力,增加了燒蝕率,降低了碳化層的厚度。


        標籤:行業資訊原料動態建材百科產品資訊建材應用市場評論技術中心家裝材料成品材料建築基材建築施工塗料油漆建築材料橡膠塑料裝修施工
        免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國建材網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,並請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在於傳遞更多信息,並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯繫的,請在一周內進行,以便我們及時處理。客服郵箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
        門戶手機版WeChat
        掃描二維碼,獲取手機版最新資訊 手機版:中國建材網 您還可以直接微信掃描打開
        全站地圖

        台湾網路警察報警平台 台湾網路警
        察報警平台

        公共信息安全網路監察 公共信息安
        全網路監察

        經營性網站備案信息 經營性網站
        備案信息

        中國互聯網舉報中心 中國互聯網
        舉報中心

        中國文明網傳播文明 中國文明網
        傳播文明

        台湾市市場監督管理局企業主體身份公示 工商網監
        電子標識

        <button id="dpnck"><acronym id="dpnck"></acronym></button>

        <dd id="dpnck"></dd>
        <button id="dpnck"></button>
            1. <progress id="dpnck"></progress>
              <tbody id="dpnck"><track id="dpnck"></track></tbody>
              <em id="dpnck"><tr id="dpnck"></tr></em>