【摘 要】
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燃烧是一种化学现象,本质是自由基链式反应。在生产生活中,我们有时要利用燃烧产生的热量,有时也要规避燃烧带来的危险。燃烧失去控制就会演变为火灾,不但会威胁人的生命安全,也会造成社会财产的严重损失。市面上常见的灭火剂存在成分单一、灭火效能低、降低火焰区域温度功能性差、腐蚀性较大、抗复燃性差等不足,亟需开发一种新的兼具各种组分的复合灭火介质以解决上述问题。烟火药的缓慢燃烧可以应用于一些特殊场合,例如航天
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燃烧是一种化学现象,本质是自由基链式反应。在生产生活中,我们有时要利用燃烧产生的热量,有时也要规避燃烧带来的危险。燃烧失去控制就会演变为火灾,不但会威胁人的生命安全,也会造成社会财产的严重损失。市面上常见的灭火剂存在成分单一、灭火效能低、降低火焰区域温度功能性差、腐蚀性较大、抗复燃性差等不足,亟需开发一种新的兼具各种组分的复合灭火介质以解决上述问题。烟火药的缓慢燃烧可以应用于一些特殊场合,例如航天器某些部件的缓慢展开和充气式止血绷带的展开等。这些都需要烟火药的燃烧过程受到一定程度的抑制,从而达到缓慢展开的效果。因此,本论文先是利用全氟己酮和多孔材料开发了一种新型有机/无机复合介质,然后又用酶催化聚合法合成了四种聚酯,探究了二者在燃烧抑制方面的性能和作用。具体研究内容如下。将全氟己酮以物理吸附的方式负载到多孔分子筛上,得到复合介质,并对其进行了FT-IR和NMR等表征,证实了负载实验的成功。对吸附条件进行了正交试验优化,得出最优反应条件:单位质量分子筛(1 g)下全氟己酮的添加量为6 m L,分子筛预处理温度500℃,抽真空时间1 h,减压吸附时间8 h。此条件下,全氟己酮负载量为8.57%。然后,将负载工艺放大制备复合介质,在相同条件下测试其燃烧抑制性能,采用A、B类火灾实验模型。结果显示,复合介质的燃烧抑制性能是普通ABC干粉的3倍。然后,探究了复合介质燃烧抑制性能优异的机制,并进行了阐述。通过酶催化聚合的手段合成了四种聚酯作为烟火药的粘合剂,分子量均在800~6000 g/mol之间。将酶催化聚酯用于烟火药的燃烧抑制,与传统的粘合剂酚醛树脂作对比,发现其对烟火药的燃烧抑制率为27.10%,使得烟火药的燃烧速率更加缓慢,缓燃性能优异。探究了酶催化聚酯对烟火药燃烧抑制的机理,并引用“网兜”理论成功进行了解释。
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