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几种新型防火原料查究简介pdf

  

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  222 江 西 化 工 2015年第 2期 几种新型防火材料研究简介 徐洪峰 (南昌市公安消防支队,江西 南昌 330000) 摘 要:本文介绍了纳米材料、聚氨酯材料、三聚氰胺磷酸盐防火材料、酚醛树脂防火 材料、有机涂料等几种防火材料的特点、用途及前景。 ’ 关键词:防火 材料 安全 善经济社会发展,火灾已经成为现代生命财产 在达到分解温度时材料发生分解或降解与挥发,产生 的一夫杀手 我国 自2010年以来每年因为火灾事故 可燃性气体。燃烧过程中产生的热量传递邻近的聚氨 直接死亡的人数在 1000人以上,直接财产损失在2O亿 酯材料,使之重复上面的过程,从而促使聚氨酯材料分 以上,并且逐年递增,且重特大火灾事故亦常有发生。 解,这样循环下去 ,直到材料燃尽。这些气体与空气中 在欧洮,每年火灾致死超过5000人,直接火灾损失为 的氧气发生化学反应 ,达到 比较激烈 的程度,造成燃 全欧CDP的0.2%。在美国,每年火灾死亡约4000人, 烧。 直接蕴济损失约 100亿美元。 聚氨酯材料在加工过程中添加了各种助剂,因此 采用阻燃材料可以防止火灾的发生和不致使小火 聚氨酯泡沫塑料在燃烧时多为不完全燃烧,这种不完 发展成为灾难性的大火 ,大大降低火灾危险,有助于各 全燃烧在火灾中表现为很浓很黑的烟气,这种浓烟含 种制品安全使用。本文介绍几种极具前景的新型防火 有大量的异氰酸酯、多元醇、氨、二氧化碳 、氰化氢、甲 材料的特点、用途及前景。 醛、一氧化碳等有毒性气体。实际上,聚氨酯材料在燃 1.纳米材料 烧过程中产生的这此大量的烟尘,被人体吸入后会直 近年来 ,火灾 日趋频繁,其造成的损失 日益严重。 接引起呼吸道的机械阻塞 ,使人体肺部有效呼吸面积 此,各国都在采取各种消防设施尽可能小地减少火 减少,再加上火灾中热辐射及火焰对人体的灼伤,人们 灾危险。随着科学技术的发展,消防技术也在不断前 的恐慌心理及多种有害气体对人体的综合作用 ,缺氧 进。尤其是纳米技术的出现,为消防开拓 了崭新的防 等因素 ,导致人群在火灾中死亡就不可避免了。 火、灭火技术领域。 聚氨酯材料是一种有机高分子材料 ,具有可燃性 , 纳米技术是一门新兴技术。其是在 100nm以下纳 往往能造成群死群伤的火灾,并在燃烧时产生大量的 米尺度内,通过对物质反应 、传输和转弯的控制来创造 烟雾和有毒气体,对环境产生污染。但随着阻燃技术 新的材料、器件和充分利用它们的特殊性能,并且探索 的发展,聚氨酯新材料的不断涌现,扩大了它的应用范 在纳米尺度内物质运动的新现象和新规律的一个崭新 围。加上施工防火技术和抑烟技术的使用,使得聚氨 的科技领域。其颗粒尺寸大于原子簇小于通常的微 酯材料在燃烧时产生的物质毒性小、发烟量少,火灾事 粒 砖在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,因而表现 故的发生率明显降低,减少了国家和人民财产损失。 出许多传统晶体和非 晶体所不具有的特殊性质,并且 3.三聚氰胺磷酸盐防火材料 仕性能上有了突变 J。一般认为纳米材料具有四大效 三聚氰胺磷酸盐大量用于膨胀型防火涂料中,在 应:界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应及宏观量子 实际应用中,聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐各 隧道效应等。 有优势。添加三聚氰胺磷酸盐的防火涂料常用作底漆 纳米材料的概念引入到消防领域中,将消防科技 使用。三聚氰胺磷酸盐不会造成腐蚀或不影响其防腐 中较蓬要的两个方面:灭火剂的更新换代和材料的阻 性。溶剂性涂料:三聚氰胺磷酸盐作为发泡组分和聚 燃处理与纳米材料结合起来。消防材料的纳米化已成 氨酯作为成炭组份组成桐油基 防火涂料。氨基涂料: 为 目前消防研究领域的热点。 三聚氰胺一甲醛或尿素一甲醛树脂 、碳酸钠、碱性氟硅 2.聚氨酯材料 酸盐 、碱性硅酸盐、三聚氰胺磷酸盐共混可构成膨胀防 聚氨酯材料的燃烧过程和其它高分子物质的燃烧 火涂料。三聚氰胺磷酸盐中含有含氮 、含磷化合物,它 过程类似,大体可分为5个阶段:热量积蓄、热分解或 有助于在耐久性的保护涂料中提高耐腐蚀性 ,它不仅 降解与挥发、着火、热传递、蔓延。由于聚氨酯材料的 具有极佳的阻燃性能 ,而且具有极好的罐藏寿命,涂膜 热绝缘性比较好 ,这就容易使它的内部温度迅速升高, 稳定性 、耐擦洗、不溶水性 ,主要适合于户外使用的严 2015年4月 几种新型防火材料研究简介 223 酷条件,且比其它膨胀化合物具有更高的连续炭化发 力相对较小 ,可输送的有效高度高;喷射产品的密度较 泡层。因此,这些性能赋予 了它突出的耐久型防火保 小 ,导热系数较低。 护的特点。 喷射水泥类材料是由一种或多种粘结剂、集料和 4.酚醛树脂复合材料 纤维组成,喷射防火材料的生产、喷射机、喷射施工技 以酚醛树脂为基材的复合材料发展很早 ,但由于 术三者已融为综合性技术 ,互相促进,共同发展。材料 耐高温、良好机械强度及物理特性 ,并兼具有优 良弹 生产的 自动化程度很高,产品种类齐全,有高、中、低密 性,目前广泛应用。该材料由酚醛树脂做基材 ,加入各 度的系列产品,不同用途的粘结剂,喷射机的功能更强 式补强纤维而得到。 大,操作更方便。 常使用的补强纤维有玻璃纤维 ,碳纤维,硅纤维, 喷射防火材料被广泛用于:建筑物的防火、吸声、 石英纤维。高纯度的SO可以增加材料的耐热性能,但 隔热;工业设备的绝热、防火;隧道工程的防火隔热等 却会降低室温机械性能;石英纤维机械特性好过硅纤 方面。国外粒状棉喷射及吸声材料的应用是保温材料 维,但是价格较高 ;碳纤维虽然耐热性能很好 ,但是导 中应用最多的品种之一,日本的岩棉有45%被用于喷 热性比较高 J。 射。 5.酚醛 FRP 8.有机涂料 目前,传统的有机装饰材料,仍在部分领域普遍使 基于超细粉体低温烧结和 自替代复合纤维技术, 用。这些材料在火灾中,大多经受不住火灾的考验,特 厦门大学、厦门市大乎工贸有限公司戴李宗等 发明 别在较大火灾发生时 ,装饰材料燃烧中释放 出大量烟 一 种可在受火过程中能在较宽的温度下烧结形成陶瓷 雾和有毒气体,成为火灾 中威胁人们生命安全的致命 面 (体),涂层与被保护基体牢固结合,商稳定值,不易 杀手。而80年代中期以后欧美发展起来的 “第二代酚 爆裂脱落的钢结构防火涂料。适用于耐火时间不大于 醛树脂”及其复合材料,给有机防火材料带来 了希望。 3h。室内外建筑及构筑物钢结构防火保护。 这种 “既不燃烧 ,发烟又少”的新型有机防火材料能广 为弥补传统钢结构防火涂料瞬间脱水、成炭、发泡 泛应用于飞机、火车、汽车 的内装饰,并可作为公共建 带来的膨胀倍率低、泡孔结构不均、炭层强度低、散热 筑的防火装饰材料和隧道 、地铁用阻燃材料。 瞬间完成等方面的不足,厦门大学、厦门市大平工贸有 6.无 卤阻燃聚乙烯 限公司戴李宗等 发明一种钢结构防火涂料。在该防 聚乙烯因为原料丰富,易于加工成型,而被广泛用 火涂料的制备过程中,由于采用了多种原料复配,达到 作铝塑板的芯材。但普通的聚乙烯塑料在高压、放电、 了延缓钢构件温升速度,提高防火性能的目的。 高温条件下极易燃烧,加上燃烧时产生熔融物滴落,容 结束语 : 易引起其他物品燃烧,导致火灾蔓延。 近年来,随着许多先进技术的应用 ,防火材料的研 阻燃聚乙烯一直就是国内外开发的难点和热点, 制有了较大的提高,特别是在绿色、新型及高科技含量 常用的添加型阻燃方法大致分为含 卤阻燃与无卤阻 防火材料方面,有了长足的进步,防火材料的综合性能 燃。而前者虽然防火效果较好 ,但是一旦分解将产生 有了较大的改善,但面对 日益关注的消防安全问题,防 大量有毒烟雾,有二次污染且有害人体健康。所以后 火材料的开发与研究还需要得到更多的重视。 者就成为研究的重点。 参考文献 无卤阻燃 PE就是在PE中添加无卤阻燃剂和阻燃 吴晨阳.纳米材料及其技术的应用研究进展[J].齐鲁 增效剂的阻燃复合材料,必要时还可以加入其他加工 石油化工,2011,29(3):235—238. 助剂 ,如热稳定剂、分散润滑剂、流变剂、抗氧化剂、紫 [2]章俊文,葛光祥.防火及高温绝热用酚醛复合材料 外线吸收剂、交联剂或着色剂等。 性能及应用㈠.高科技纤维与应用,2003,28(3):11 7.喷射防火材料 — 13. 喷射防火材料在美国、加拿大 、日本等发达国家是 [3]戴李宗,庄勋港 ,吴明联,黄晓平.基于超细粉体低 广泛使用的一种材料。在我国,这种材料已研制成功, 温烧结和白替代复合纤维技术的钢结构防火涂料. 但还没有开始大量使用。 中国专利:CN1624060A。2005—06—08. 喷射纤维类材料由一种或多种粘结剂、集料和纤 [4]戴李宗,黄晓平,宋晓晖,李阳.基于功能材料复配 维组成,该材料经低压空气流通过管道输送到喷嘴口, 技术的膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法.中国 与雾化水混合喷到需要保护的基材上,该工艺称为干 专利:CN1546587A.2004—11—17. 混喷射方式。东莞家宝生计用品有限公司,其主要特点是:物料在管道上的输送阻 1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

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