滑石粉在膨胀型透明防火涂料中的协效阻燃和抑烟作用

为了提高透明防火涂料的阻燃和抑烟性能,将滑石粉(talc)与柔性磷酸酯(PPB)反应制备一系列新型磷酸酯接枝滑石粉阻燃剂(TPPBs),再将其与甲醚化三聚氰胺甲醛树脂(MF)复配制备透明防火涂料,并对涂层的防火性能、热稳定性、生烟特性及炭层结构进行表征。研究结果表明:滑石粉均匀分布在基材树脂中能使涂层保持较高的透明性,并有效增强防火涂料的热稳定性、阻燃和抑烟性能;PPB与talc以质量比95?5复配所制备的涂层表现出最优异的阻燃和抑烟性能,其火焰传播比值和烟密度等级最低,分别为3.1和6.2%;滑石粉的加入能增强磷酸酯的交联反应,形成更多富含磷交联结构和芳香结构以提高涂层的热稳定性和成炭量,并生成更加致密和稳定的膨胀炭层,达到较好的协效阻燃和抑烟效果。

聚乙二醇硼酸酯在膨胀型透明防火涂料中的协效作用

以酸式磷酸酯(PEA)与聚乙二醇硼酸酯(PEG-BA)为原料合成一系列不同PEG-BA含量的柔性磷酸酯(PPB),采用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对其化学结构进行分析表征。然后将PPB应用于氨基树脂中制备膨胀型透明防火涂料。通过防火性能测试、锥形量热测试和烟密度测试等考察了PEG-BA对透明涂料的阻燃及抑烟性能的影响,并通过热重分析、扫描电镜和红外光谱对PEG-BA在涂层中的协效作用机理进行分析。结果表明,将PEG-BA引入透明防火涂料中能有效提高涂层的热稳定性、阻燃和抑烟性能。当PEA与PEG质量比为4∶1时,涂层的热释放速率、总释放热和烟密度等级最低,背部稳定温度为146℃。炭层结构分析发现,添加PEG-BA能促进涂层在燃烧过程中形成更多的P-O-C、P-O-B和B-O-C等交联结构,进而形成更加致密和热稳定的炭层结构。

纳米TiO 2在膨胀型透明防火涂料中的协效作用

为提高透明防火涂料的阻燃和抑烟效率,以柔性磷酸酯(PPE)和纳米二氧化钛(TiO_(2))为原料,合成纳米复合柔性PPE阻燃剂,将其与氨基树脂复配制备膨胀型透明防火涂料。依据小室法、隧道法,利用傅里叶红外光谱仪、烟密度仪和扫描电镜(SEM)等探究纳米TiO_(2)在膨胀型透明防火涂料中阻燃、抑烟和耐老化作用。结果表明:添加纳米TiO_(2)可有效提高涂层的成炭能力和阻燃抑烟性能,促进涂层在燃烧过程中形成更多的交联结构和芳香结构,并使涂层保持较高的透光度;当PPE与纳米TiO_(2)质量比为99.7∶0.3时,所制备的涂层表现出最佳的协效作用,其火焰传播比值和烟密度等级相比于未添加纳米TiO_(2)的涂层分别下降了69.5%和83.3%,在700℃下的残炭率达到38.9%。

膨胀型透明防火涂料紫外加速老化性能研究

为研究膨胀型透明防火涂料的老化性能,利用紫外加速老化实验箱对氨基类膨胀型透明防火涂料进行了不同老化周期的测试,对涂层老化前后的外观形貌、附着力、耐火性能以及炭层结构进行了表征。结果表明,老化后涂层表面出现一定程度的裂纹和起泡现象,导致涂层完整性和耐火性能下降。聚乙二醇硼酸酯(PEG-BA)的引入有利于减缓涂层老化过程中的开裂、起泡和粉化现象,进而赋予涂层更佳的抗老化性能。涂层抗老化性能与PEG-BA含量密切相关,其中含20%PEG-BA的透明防火涂料经历11周期老化测试后附着力等级仍达到2B级、背部稳定温度低至184.1℃,表现出最佳的抗老化性能。

水性透明膨胀阻燃剂合成最新研究进展

水性透明膨胀阻燃剂是水性透明膨胀防火涂料的关键组分,本文一方面综述了以季戊四醇、季戊四醇磷酸酯和环氧树脂为成炭剂合成水性透明膨胀阻燃剂的研究进展,另一方面综述了磷/纳米颗粒、磷/硅和磷/硼复合协同阻燃体系的研究进展,并探讨了水性透明膨胀阻燃体系的透明性机理。并提出通过化学合成将阻燃元素磷、碳、氮接枝到同一分子上是解决水性膨胀阻燃剂透明性的有效方法,也是未来研究的发展方向。

磷酸脒基脲和季戊四醇磷酸酯复合改性MUF木材涂料的阻燃性能研究!

以三聚氰胺脲醛树脂(MUF)为成膜物质,磷酸脒基脲(GUP)、季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配物为阻燃物质,水为溶剂,合成了一种水性透明的膨胀型阻燃涂料。研究了GUP与PEPA摩尔配比对该涂料的膨胀度、残炭率、酸度及透明度的影响,确定了阻燃体系的最佳摩尔配比为n(GUP):n(PEPA)=1.8∶1。利用优选配方涂料对胶合板基材进行涂覆,获得阻燃胶合板(Ply-C)。采用热重分析(TGA)和锥形量热仪(Cone)对Ply-C、胶合板素板(Ply-A)以及仅MUF涂覆的胶合板(Ply-B)的热分解、燃烧特性以及残炭形貌进行了对比研究。PEPA、GUP与MUF各涂料组分以及涂料固化涂层的热重(TG)分析表明,PEPA与GUP在热分解过程中具有一定协同作用,共同作为酸源促进炭质骨架的形成,使阻燃体系在不同的温度区间内显示出良好的阻燃作用。与Ply-A、PlyB相比,Ply-C的热释放速率、烟释放速率显著降低,表现出良好的阻燃抑烟性能。SEM分析表明,燃烧后的胶合板Ply-C木材结构完整,膨胀炭层表面致密性良好。因此,PEPA协同GUP能够合成性能优异的透明膨胀阻燃木材涂料。