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水性聚氨酯膨脹型阻燃涂料的阻燃機(jī)理

來源:??????2022-5-23 11:03:21??????點(diǎn)擊:
水性聚氨酯膨脹大阻燃涂料的機(jī)理是,當(dāng)涂層遇到火災(zāi)時(shí),由于組分之間的協(xié)同作用,涂層膨脹,泡沫層起泡,起覆蓋作用。此外,涂層膨脹形成泡沫隔熱層的過程是吸熱反應(yīng),并釋放出大量的不可燃?xì)怏w、吸熱效應(yīng)和稀釋效應(yīng)。大型阻燃涂料膨脹過程中的阻燃成分包括碳化物催化劑(酸源)、碳化劑(碳源)、發(fā)泡劑(發(fā)泡源)等。催化催化劑包括三聚氰胺磷酸鹽、聚磷酸鹽、無鹵二磷酸鹽等。碳化劑通常是一些高碳多羥基化合物,如戊糖醇、Q戊糖醇、淀粉、糊精等。發(fā)泡劑主要是磷化氫氮化合物和三聚氰胺及其改性劑。目前,國內(nèi)阻燃涂料一般使用三聚氰胺作為發(fā)泡劑。以APP(聚磷酸銨)-MEL(三聚氰胺)-PER(喹酮醇)為例,詳細(xì)說明了其阻燃機(jī)理。
水性聚氨酯
主要研究結(jié)果如下:(1)碳化催化劑(聚磷酸銨)經(jīng)加熱分解為多磷酸,釋放出氣體,使碳化劑脫水碳化成碳骨架。 聚磷酸銨分異吸收熱量,然后降低環(huán)境溫度(吸熱效應(yīng)),釋放的不可燃?xì)怏w稀釋空氣和可燃?xì)怏w(稀釋效應(yīng)),在分異過程中產(chǎn)生能夠捕獲自由基的物質(zhì)(如PO·),然后阻止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(抑制作用),聚合物脫水形成沒有可燃?xì)怏w的碳和水(輸運(yùn)效應(yīng))。
(2)碳化劑(季戊四醇)在酸催化下脫水分解為碳,在發(fā)泡劑(掩蔽效應(yīng))作用下形成多孔泡沫碳化層。
(3)水性聚氨酯樹脂受熱熔化,在發(fā)泡劑(三聚氰胺)的作用下膨脹發(fā)泡,進(jìn)一步共同形成碳化層。三聚氰胺釋放的氨氣將碳質(zhì)層吹起,形成膨脹的微孔泡沫層(掩蔽效應(yīng));此外,當(dāng)涂層膨脹發(fā)泡時(shí),發(fā)生吸熱反應(yīng),消耗大量熱量,降低體系溫度(吸熱效應(yīng));產(chǎn)生許多不可燃?xì)怏w(稀釋效應(yīng))。

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