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淄博铭威特涂料有限公司
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| <EG对钢结构防火涂料热降解、防火隔热性能的影响> |
可膨胀石墨(EG)是由天然鳞片状石墨通过双氧水氧化或酸氧化处理后得到的一种层状石墨化合物。硫酸氧化制备EG的反应如式1-7所示，硫酸插层的EG示意图见图1-2}g}} o EG受热膨胀过程中热释放率低，质量损失小(约25%}，产生的烟气也很少。EG由鳞片状膨胀成为密度很低的蠕虫状结构，提高了膨胀层的高度，并形成一个良好的绝热层，显著地提高了防火涂料在热降解、阻燃等方面的性能，是一种极具应用潜力、环境友好的增效材料。
24nC+mH2S04+1 X202一C24n+}HS04一 )(m-1)(H2S04)+1/2H20
可膨胀石墨膨胀的主要原因是高温环境下硫酸与石墨碳原子之间的氧化还原反应生成的SO2, CO:和水等气态产物[fs}l，如式1-8所示，而并非石墨层间的硫酸热分解释放出水和502。
C+2H2S04一C02+2H20+2S02
比较了APP/PER/MEL膨胀阻燃体系与EG对钢结构防火涂料热降解、防火隔热性能的影响。研究结果发现，EG提高了膨胀层的残余质量，EG防火涂料具有更好的防火隔热性能。
将EG加入APP/PER/MEL膨胀阻燃体系防火涂料中发现，EG的物理膨胀过程与膨胀阻燃体系的化学反应发泡膨胀过程之间具有协同性。刘学军等[[93]认为EG膨胀生成的蠕虫状结构穿插在膨胀层中，使得膨胀层结构更致密，对膨胀层的成炭率、抗氧化性和热稳定性起到增强作用。EG的添加量对防火性能有显著影响，当添加量为10 wt%时有效提高了APP/PER/MEL防火涂料的防火阻燃性能，但添加量过高(15 wt%)则会造成燃烧后期的炭化层脱落。
采用Flymn-Wall-Ozawa和Kissinge:方法计算了EG改性APP/PER/MEL防火涂料的热分解过程中的活化能。计算结果显示:EG使得APP/PER/MEL防火涂料在300500 0C阶段的活化能由98.98 kJ}mol-‘和93.07 kJ}mol-‘升高到174.12 kJ } mol-‘和172.06 kJ}mol-1;在500800 0C阶段的活化能由143.47 kJ}mol-‘和133.58 kJ}mol-‘升高到200.50 kJ}mol-‘和196.11 kJ}mol-1。活化能的增大说明防火涂料在该阶段的热稳定性得到提高，也验证了前文文献报道的EG对APP/PER/MEL防火涂料防火阻燃性能的增效作用。防火涂料中加入EG可以提高膨胀层的残余质量和改善膨胀层的内部结构，延长膨胀层的耐火时间，这对防火阻燃性能具有很好的帮助。EG的成本较低，作用效果显著，市场前景广阔。www.sdmingweite.com
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