水性膨胀型阻燃清漆的阻燃作用

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以酸式磷酸酯树脂(PRA)固化氨基树脂(MUF)制得的水性膨胀型阻燃清漆(WBIFRV)为基础,通过探讨固化剂中季戊四醇(PT),缩水甘油醚(BDE)和环氧树脂(E-51)含量、PRA/MUF比例及氨基树脂的成分、缩聚度等因素对漆膜阻燃性能的影响;探究了漆膜的阻燃机理。实验结果如下:1)漆膜受热过程中的放热量以及形成的碳层的隔热性能是其防火性能的决定因素。碳层的隔热性能主要由漆膜受热过程中形成碳层的膨胀度,致密性和封闭性来决定。大约在500°C以下,碳层的膨胀度是决定隔热性能的主要因素,膨胀度越大,隔热性越好;500°C以上碳层的致密性和封闭性是决定隔热性能的主要因素,碳层的致密度越高,封闭性越好,隔热性越好。2)PT、E-51和BDE可以通过影响碳层的膨胀度、致密度和封闭性来影响碳层的隔热性能。由热分析、防火性能及SEM结果可知:E-51和PT的引入有利于膨胀度的增大,可使碳层致密;且PT用量的增大虽使漆膜放热量增大,但有利于碳层高温下保持封闭泡孔结构。BDE的引入可降低漆膜的放热量,使碳层膨胀度减小,有利于封闭泡孔结构。3)MUF缩聚度可以通过影响碳层的膨胀度和封闭性来影响碳层的隔热性能;而PRA/MUF比例可以通过影响碳层的致密性和封闭性来影响碳层的隔热性能。由热分析、防火性能及SEM结果可知:MUF缩聚度越大,对应漆膜的放热量越大。MUF缩聚度过高或过低可使碳层膨胀度增大,但不利于碳层的封闭性;PRA/MUF比例对膨胀度影响很小,适当增大PRA/MUF的比例,碳层的致密性增强,封闭性增强,可使放热量降低,但过高的PRA/MUF比例,会恶化碳层的封闭性,导致放热量增大。4)氨基树脂中引入多元醇有利于碳层的致密性,膨胀度和气孔均匀程度提高,而碳层的致密性,膨胀度和气孔均匀程度提高均有利于碳层的隔热性能。新戊二醇,三羟甲基丙烷,PT都是碳源,碳源的引入可以使漆膜放热量增加,但碳层的隔热性能增强有利于放热量减少。
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