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柔性石墨

  摘要:膨胀型防火涂料是防火涂料中的合键类型,具有低烟、少毒、无卤化的特质,受热时爆发膨胀,天生导热系数较小的炭质层.延缓热量向基材的伸展,呈高效的阻燃功效,为灭火获得珍奇的时候,是达成阻燃剂无卤化的很有指望的途径之一,近年来曾经被平常用于制造构造的防火治理。

  石墨是一种无机物质,属六方晶系,晶体呈六方板状和片状,聚拢体为鳞片状,化学性子不伶俐,具有耐侵蚀性。石墨具有层状构造,碱金属、卤素金属卤化物、强氧化性含氧酸等都可嵌入层间,酿成层间化合物,正在受到高温时,因为吸留正在层形点阵中的化合物的剖释,石墨层间的化合物快速剖释、气化、膨胀,最终体积可能抵达初始时的3~4倍,从而制得密度极低的蠕虫状石墨,它是一种构造松散、柔嫩、富裕韧性的物质,被称膨胀石墨(ExpandedGraphite,EG)。可膨胀石墨是以自然鳞片石墨为原料,经化学或电化学治理而获得的一种石墨产物,早正在19世纪60年代初,Brodie将自然石墨与硫酸和硝酸等化学试剂效率后加热,创造了一种内部具有洪量特殊的搜集状微孔构造的新型原子、分子标准上的碳素质料。近20年来,浩瀚邦度接踵张开了膨胀石墨的商讨和开采,获得了庞大的科研打破。商讨解说,将可膨胀石墨(EG)插足到防火涂料中,可膨胀石墨正在高温下受热急迅膨胀,酿成蠕虫状安静的炭层且无毒,行为典范的物理膨胀阻燃剂已成为阻燃周围商讨的热门,对其膨胀阻燃系统举办改性,可有用改良膨胀炭层的微观构造,下降炭层的导热系数,使涂料的热安静性获得大幅度抬高[1-4]。

  环氧乳液:浙江安邦新质料进展有限公司;聚磷酸铵:山东寿光卫东化工有限公司:三聚氰胺:山东世安化工有限公司;季戊四醇、钛白粉:邦药集团化学试剂有限公司;高岭土:CKT-1型,内蒙古三保高岭土有限公司;阔别用混酸法、浓硫酸法制备可膨胀石墨;涂料的实在构成如外1所示。

  按配方称取防火助剂和无机填料,置烧杯中,插足蒸馏水,用高速电力搅拌机阔别20min;插足环氧乳液、固化剂,用高速搅拌机搅拌15min,用电子天平称量涂料份,每份5g,凭借既定试验计划阔别插足可膨胀石墨,用高速电力搅拌机搅拌5min,静止后供涂刷利用。模仿钢构造防火涂料GBl4907—2002所章程的防火机能测试手腕,钢板除锈,将设备好的涂料涂刷,常温自然晾干,干燥后反复涂刷至涂层厚度抵达0.2mm。按试验哀求放正在恒温干燥箱内举办养护章程天数。养护完毕后,取出试样举办测试。将试样就寝正在酒精喷灯上,举办灼烧试验,记载时候。

  可膨胀石墨正在加热抵达其开始膨胀温度后爆发膨胀蜕化并汲取洪量热,可明显下降系统温度,因而其增加量的众少对防火涂料的防火机能有影响。图1为1#、2#两种可膨胀石墨增加量与阻燃时候的相干的试验结果,个中养护时候均为9d。

  由图1可知,可膨胀石墨增加量少于6%时,两种可膨胀石墨对抬高防火涂料的阻燃功效彰着,根基呈线性推广。但当可膨胀石墨增加量众于6%时,阻燃时候推广徐徐,乃至不推广,因而该类防火涂料中可膨胀石墨的最适宜增加量为6%。

  可膨胀石墨粒度是外征其根基机能的一项主要目标,其粒度巨细与其协同阻燃机能亲密合系,故本试验将商讨可膨胀石墨粒度对防火涂料阻燃机能的影响。试验条目如外2所示,试验结果绘制的弧线可知,可膨胀石墨的粒度越小,防火涂层耐火时候长,阻燃机能越好。这或许由于粒径较小的可膨胀石墨正在涂料系统平分散愈加平均,无别增加量的景况下膨胀效率更有用;二是由于可膨胀石墨的尺寸减小时,被关闭正在石墨片层之间的氧化剂正在受到热抨击时更容易从片层之间脱节,推广了膨胀倍率。因而,粒径小的可膨胀石墨防火机能更佳。

  由图3可知,试样1养护时候少于5d时,随养护时候的拉长阻燃时候慢慢拉长,且推广速率较疾。随养护时候的拉长,涂料干燥时候亦拉长,涂料中易挥发因素赢余量裁减,即涂料中易燃因素裁减,阻燃耐火时候拉长。当养护时候众于5d时,涂料中易挥发易燃因素已挥发殆尽,赢余养护时候对试验结果无彰着影响,随养护时候的拉长,涂料的阻燃耐火时候蜕变较小。商讨解说养护时候取决于涂料自身性子,与可膨胀石墨本身性子无合,本质行使中利用防火涂料时必定的养护时候是需要的,若钢件涂刷防火涂料后养护时候不敷充盈会影响其固有的防火阻燃机能,使防火机能消浸,变成紧张后果。

  <3·结语

  可膨胀石墨行为一种物理性膨胀填料,正在加热抵达其开始膨胀温度后爆发膨胀蜕化并汲取洪量热,可明显下降系统温度,彰着改良防火涂料的防火机能。增加可膨胀石墨后的防火涂料经火焰灼烧涌现膨胀炭化层,而且膨胀经过中天生的气息和烟雾较普遍防火涂料少;正在本文的商讨限度内,可知可膨胀石墨的最适宜增加量为6%;增加粒度小的可膨胀石墨能更有用地抬高涂料的防火机能;本质行使可膨胀石墨防火涂料时,涂料涂刷后必要有需要的养护时候。

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