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淄博铭威特涂料有限公司
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| 现在的位置：首页>> 新闻中心 >> 抑烟剂配制膨胀型防火涂料 |
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以水性丙烯酸乳液为成膜物质，钦白粉为颜料，加人不同量氧化石墨烯(GO)纳米粒子作为协效阻燃/抑烟剂配制膨胀型防火涂料，采用大板燃烧法、锥形量热仪和烟密度测试法对其阻燃和抑烟效果进行了研究。结果表明:GO能有效地提高防火涂料试样的耐燃时间和降低峰值生烟速率(pSPR)，当GO添加量为0.025份时(以100份乳液计，下同)，试样耐燃时间可以增加59. 5%，当添加量为0. 125份时试样的pSPR从0. 024 m2/s降至0. 013 mz/s。结合扫描电镜(SEM )、热重分析(TG)、差热分析(DTA)和红外光谱(FT-IR)等手段对试样炭层的结构形貌进行分析后发现，具有片状结构的氧化石墨烯在防火涂料受热膨胀过程中会使自身和基体分子链取向，进而在聚合物炭化过程中形成骨架结构增加炭层强度，达到阻燃和抑烟的目的。膨胀型水性防火涂料是以水性聚合物为成膜物质、以膨胀阻燃体系通过凝聚相阻燃机理发挥作用的防火涂料。与传统防火涂料相比，它具有环境友好、施工便利、危害性小和防火隔热效果显著的优点，因此受到业界的青睐，广泛应用于钢结构、木材等防火领域。但膨胀体系中一般含有大量磷元素，促使防火涂料在受热时生烟量较大，进而影响其防火安全性。有献报导钦白铂酸按对膨胀型防火涂料都具有显著的抑烟作用，但总体上我国对防火涂料生烟性能和抑烟技术的相关研究较少。
膨胀石墨因其固有的物质和结构特性，在防火涂料中可同时作为膨胀剂和碳源使用，并具有良好的阻燃和抑烟性能，被认为是季戊四醇的理想替代物。然而膨胀石墨在一些情况下膨胀力较小，且黑色外观会影响防火涂料的调色，这些大大限制了其在防火涂料中的应用。石墨烯是膨胀石墨分散为单个碳原子厚度的片
状晶体，具有超高的比表面积(理论值约2 600 mz/g)和优异的耐热性、力学强度、气体阻隔性。研究表明，石墨烯的加人不仅可以提高聚苯乙烯、聚氨醋、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酷、硅泡沫材料等聚合物的耐热性，还能够改善其阻燃性能。
然而单纯的石墨烯在聚合物基体中的分散程度难以保证其阻燃改性效果。因此，制备纳米复合防火涂料时可改用带有环氧基、经基、梭基、碳基等极性官能团的氧化石墨烯(GO)以改善其分散性。研究表明，低于1%用量的氧化石墨烯对聚丙烯聚丙烯酞胺、聚苯乙烯等都有可靠的阻燃作用。而关于氧化石墨烯对防火涂料的阻燃和抑烟性能影响的研究较少。
本研究采用硅丙乳液为成膜物质，聚磷酸钱、季戊四醇、三聚氰胺为膨胀阻燃体系，加人微量氧化石墨烯作为阻燃抑烟协效剂，分别制备无颜料和有颜料2个系列的膨胀型防火涂料，并对其耐燃时间、烟密度和生烟速率进行测定和对比。考虑到乳液以水作分散相，为了使氧化石墨烯获得更好的分散效果，将预先配制好的氧化石墨烯悬浮液与之混合。然后，通过扫描电镜、红外光谱、热分析等手段分析不含颜料系列样品炭层的结构和形态，进而讨论氧化石墨烯的阻燃和抑烟的机理。www.sdmingweite.com |
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