可膨胀石墨在防火涂料中的应用
发布者:阻燃剂 发布于:2017/3/3 8:48:41 点击率:5507
可膨胀石墨能承受-200-3650℃的温度变化(非氧化性介质),但是可膨胀石墨的比表面积要比天然石墨大得多,所以实际上可膨胀石墨的氧化温度比天然石墨低,其实用温度为-204-1650℃,它的膨胀温度大约为300℃。目前国内工业上应用的温度已达850℃,在压力为2.8MPa,温度为1500℃的纯氧介质中不燃烧、不爆炸,也无明显的化学变化。另外,可膨胀石墨的氧化速率小于天然石墨,而且其氧化分解的起始温度比天然石墨的低
防火涂料按其防火机理的不同可分为
非膨胀型防火涂料和
膨胀型防火涂料。
非膨胀型防火涂料由难燃性树脂、阻燃剂、防火填料等配制而成;也可用无机盐类制成黏合剂,配合云母、硼化物之类的无机盐等加工而成。这种涂料靠其本身的难燃性或不燃性来达到阻燃的目的,燃烧时形成的保护层比较薄,隔热较差,只能抗瞬时的高温和火焰,且涂层较厚。膨胀型防火涂料是以高分子聚合物为基料,添加发泡剂、脱水成碳催化剂、碳化剂等防火组分,涂层在火焰和高温下可膨胀碳化形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状碳质泡沫层,该泡沫层厚度是原来涂膜厚度的几十倍甚至上百倍,能很好地隔绝氧气和热的传导;而且膨胀前的涂层一般较薄,有利于满足装饰要求。从阻燃效果、装饰效果及成本角度考虑,膨胀型防火涂料的应用更为广泛。
http://www.dghtj.com/about-70325.html
可膨胀石墨防火涂料是近年来出现的一种新型膨胀型防火涂料,平常保持普通涂膜状态,遇火时,涂层发生软化熔融,膨胀形成海绵状或蜂窝状碳化层。可膨胀石墨在受高温时体积瞬间膨胀,可以在火灾发生时将火焰窒息,且膨胀产物有极佳的抗氧化性和耐高温性。由于这一特性,被用作防火涂料膨胀体系的协同增效剂及一种良好的无卤物理膨胀阻燃剂。从燃烧的条件知道,要使燃烧不能进行,必须将燃烧的3个要素(可燃物、氧气、热源)中的任何一个要素隔绝开来。可膨胀石墨的阻燃属于凝固相阻燃机理,因为它是通过延缓或中断固态物质产生可燃性物质而达到阻燃的,受热到一定程度,可膨胀石墨就会开始膨胀,从而形成一个很厚的多孔碳化层,该碳化层把阻燃主体和热源隔开,从而延缓和终止聚合物的分解,而且本身无毒,受热时不产生有毒和腐蚀性气体,并能大大降低发烟量,有足够的热稳定性。可膨胀石墨防火涂料涂层膨胀后形成的多孔泡沫碳化层的厚度τ要比膨胀前的厚度大几十倍至一百多倍,有时甚至达200倍。一般涂层的导热系数λ值为(1.163-8.140)×10-4W/(m2?K),而膨胀碳化层的λ值却小得多,接近气体的λ值2.326×10-5W/(m2?K)。从热传导公式:Q=A×λ×△t/τ(A:传热面积,λ:传热介质的导热系数,τ:传热距离,即涂层厚度,Q:传热的热量)可知膨胀碳化层Q值要减小几十倍至上百倍,从而有效地阻止了外部热源向被保护基材的传递。另外涂层在膨胀发泡时,发生吸热反应,消耗大量热量,降低了体系的温度;生成的不燃性气体使可燃性气体的浓度降低,并有效地隔绝氧气,从而最大限度地使被保护基材受到防火隔热阻燃的保护。