环氧膨胀型防火涂料生烟特性的分析与研究学位论文完成日期:指导教师签字:答辩委员会成员签字:仰I匕6’g宙毳健往籀万方数据中文摘要环氧膨胀型防火涂料生烟特性的分析与研究摘要环氧膨胀型防火涂料以其显著的附着力、防腐蚀性能、封闭性、耐酸碱性及良好的机械强度环氧防火涂料,被广泛应用于各类钢结构建筑、石油化工装置、船舶及海洋装备等各个领域。然而,大部分树脂在燃烧过程中往往会产生大量的黑烟,这将不利于火灾中人们的逃生。因此,在保持环氧型涂料诸多优异物理机械性能的同时环氧防火涂料,提高其阻燃性能和抑烟性能,成为当今人们研究的重点。通过向环氧树脂中添加膨胀阻燃剂(IFR)、协效剂阻燃剂、抑烟剂等组分涂料品牌网,制备了不同组成的环氧膨胀型防火涂料。首先研究了涂料成膜物(环氧树脂)的生烟性能,然后分析研究膨胀型阻燃剂、三氧化二锑(Sb203)、硼酸锌(ZB)、二茂铁、三氧化钼、钼酸铵等不同组分对环氧膨胀型防火涂料生烟性能的影响。在探究环氧膨胀型防火涂料的生烟特性时,主要通过烟密度仪(SDT)、T)及热重分析仪(TGA)对涂料的静态生烟特性、动态生烟特性及热稳定性进行分析,并通过扫描电镜(SEM)对涂料燃烧后的炭层进行分析研究。另外,实验中还通过热重红外联用()、热重质谱联用(TGA-MS)等手段对涂料的热分解气体产物成分进行分析,以此判断涂料燃烧过程中有毒、易燃性气体的生成情况,并在此基础上分析环氧膨胀型防火涂料的生烟机理。

实验结果表明:环氧成膜过程形成的环氧交联结构可以提高成膜物的热稳定性,且该结构在燃烧过程中生成的炭层可在燃烧前期有效发挥阻燃、抑烟作用。IFR在燃烧后期可以生成膨胀炭层,有效阻隔热量的传递,同时大大抑制烟气的生成;Sbz03/ZB联合使用既可以降低涂料燃烧前期的生烟量,同时可以在燃烧后期生成熔融保护层发挥极佳的阻燃、抑烟效果;三氧化钼可有效缩短涂料的总生烟时长,大大减少涂料生烟量;二茂铁在燃烧前期发挥较好的抑烟作用;钼酸铵对涂料燃烧后期的生烟过程有较好的抑制作用;无论是铁系或是钼系抑烟剂,%时,其抑烟效果最佳。除此之外,通过对涂料的烟气成分分析发现:等易燃、有毒气体的产生,同时增加NH3、C02等不燃气体的生成;添加Sb203/ZB的涂料在燃烧过程中CO的生成量有所减少。关键词:环氧膨胀型防火涂料环氧交联结构阻燃生烟抑烟万方数据ABSTRACTSMoKEPRODUCTIONBEHAVIORSOFEPOXY二BASEDINTUMESCENTFLAMERETARDANTCOATINGABSTRACTIntumescentflameretardant(IFR)coatingshavebeenwidelyusedtoprotectsubstratesagainstfire,andtheyhaveattractedconsiderableattentioninrecentyearsbecausetheyaremoreenvironmentallyfriendlythanthetraditionalhalogen-,theIFRcoatingspresentsomeoutstandingadvantages:theyretaintheintrinsicpropertiesofthematerial(),theyaleeasilyprocessedandemployedonmultiplesubstrates,suchaspolymers,metallicmaterials,(EP)isthemostimportantmaterialforIFRcoatingsasfilmformer,becauseofitsbalanceofexcellentheat,solvent,moisture,andchemicalresistance,goodmechanicalandelectricalproperties,,thepureEPiseasilyignitedandreleaseslargequantitiesofheat,bustion,henceexploringfirebehaviorsandsmokeproductionpropertiesofepoxy-,smokeproductionbehaviorsa