基于隧道防火用的多孔注浆基材料研究

采用溶液共混法制备了多孔聚氨酯注浆材料,以纳米SiO2为增强相,研究了改性多孔注浆基材料的结构形貌、力学性能、阻燃性能和导热性能,研究结果表明:纳米SiO2掺杂后与聚氨酯基体发生了键合,增强了多孔注浆材料的孔壁强度,形态结构更加完整,多孔注浆材料的拉伸强度和粘接强度得到了改善,并随纳米SiO2掺杂量的增大呈现出先增大后降低的趋势,纳米SiO2掺杂量0.8%的多孔注浆材料的拉伸强度和粘接强度均达到了最大值。随纳米SiO2掺杂量的增加,多孔注浆材料的最高蓄热温度先降低后升高,降温速率先增加后降低,导热系数持续增加。阻燃测试表明:0.8%纳米SiO2掺杂的注浆材料的垂直燃烧时间最短为20.8 s,阻燃性能最优。综合各性能来看,纳米SiO2最佳掺杂量为0.8%,该掺杂比例下多孔注浆基材料最高蓄热温度为143℃,降温速率为1.75℃/min,导热系数为0.368 W/(m·K),垂直燃烧时间为20.8 s,在隧道防火应用方面具有广阔的应用前景。