纳米粒子几何结构对膨胀型防火涂料阻燃和抑烟性能的影响

作者：徐志胜; 谢晓江; 颜龙^*; 周寰

来源：电镀与涂饰, 2020, 39(10): 648-654.

DOI：10.19289/j.1004-227x.2020.10.012

• 膨胀型防火涂料
• 碳纳米管
• 水滑石
• 二氧化硅
• 纳米粒子
• 几何结构
• 阻燃性能
• 抑烟性能

为了研究纳米粒子几何结构对膨胀型防火涂料阻燃和抑烟性能的影响,以聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MEL)-硼酸三聚氰胺(MB)为阻燃体系,硅丙乳液为成膜物质,分别添加球形纳米二氧化硅(Si O2)、经硅烷偶联剂KH560改性的管状碳纳米管(KH560–CNT)和片状水滑石(LDH)制备了3种水性膨胀型防火涂料。采用小室法、隧道法及模拟大板法研究了涂层的防火阻燃性能,再结合热重分析、扫描电镜分析和能谱分析,考察了涂层的热解性能和炭层结构。结果表明,球形Si O2和片状LDH能有效增强防火涂料的阻燃和抑烟性能,表现出较好的协效作用;管状KH560–CNT则会恶化防火涂料的阻燃和抑烟性能,表现出对抗作用。当纳米填料的质量分数为0.5%时,片状LDH表现出最优的协效作用,火焰传播比值为12.5,烟密度等级为14.1%。这是因为它能促进涂层在燃烧过程中形成更多的含磷和含硼交联结构,有效增强了炭层的致密性、连续性和隔热性能。

• 单位
  中南大学