可膨脹石墨防火涂料的防火原理是什么,?
我國是天然石墨資源第一大國(世界上2/3的儲(chǔ)量在我國)。石墨是一種無機(jī)物質(zhì),,化學(xué)成分為C,,屬六方晶系,,晶體呈六方板狀和片狀,,集合體為鱗片狀,,鐵黑色,密度為2.25g/cm3,,有滑感,,能導(dǎo)電,化學(xué)性質(zhì)不活潑,,具有耐腐蝕性,。可脹大石墨是以天然鱗片石墨為質(zhì)料,,經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)處理而得到的一種石墨產(chǎn)品,。由天然鱗片石墨制得的可脹大石墨資料既保留了石墨的耐高溫,耐腐蝕,,能承受中子流,、β射線、γ射線的長(zhǎng)期輻照,摩擦系數(shù)低,,自潤滑性好,,導(dǎo)電導(dǎo)熱并呈各向異性等功能,又具備天然石墨所沒有的可曲折,、可壓縮,、有彈性、不滲透等特色,,并且疏松多孔,。在高溫、高壓或輻射條件下不產(chǎn)生分化,、變形或老化,,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
石墨具有層狀結(jié)構(gòu),,堿金屬,、鹵素金屬鹵化物、強(qiáng)氧化性含氧酸等都可嵌入層間,,形成層間化合物,,在受到200℃以上高溫時(shí),因?yàn)槲粼趯有吸c(diǎn)陣中的化合物的分化,,石墨層間的化合物急劇分化,、氣化、脹大(沿層間脹大150-250倍),,使可脹大石墨開端脹大,,并在1100℃時(shí)到達(dá)最大體積。終究體積可以到達(dá)初始時(shí)的280倍,,然后制得密度極低(0.003-0.005g/cm3)的蠕蟲狀石墨,,它是一種結(jié)構(gòu)疏松、柔軟,、富有耐性的物質(zhì),,故通常稱它為柔性石墨。
可脹大石墨防火涂料的防火原理:
可脹大石墨防火涂料是近年來出現(xiàn)的一種新型脹大型防火涂料,,平常保持普通涂膜狀態(tài),,遇火時(shí),涂層產(chǎn)生軟化熔融,,脹大形成海綿狀或蜂窩狀碳化層,。可脹大石墨在受高溫時(shí)體積瞬間脹大,,可以在火災(zāi)產(chǎn)生時(shí)將火焰窒息,,且脹大產(chǎn)品有極佳的抗氧化性和耐高溫性,。因?yàn)檫@一特性,被用作防火涂料脹大體系的協(xié)同增效劑及一種良好的無鹵物理脹大阻燃劑,。從焚燒的條件知道,,要使焚燒不能進(jìn)行,必須將焚燒的3個(gè)要素(可燃物,、氧氣,、熱源)中的任何一個(gè)要素隔絕開來。
可脹大石墨的阻燃?xì)w于凝結(jié)相阻燃機(jī)理,,因?yàn)樗墙?jīng)過推遲或中止固態(tài)物質(zhì)產(chǎn)生可燃性物質(zhì)而到達(dá)阻燃的,,受熱到一定程度,可脹大石墨就會(huì)開端脹大,,然后形成一個(gè)很厚的多孔碳化層,,該碳化層把阻燃主體和熱源隔開,然后推遲和停止聚合物的分化,,而且本身無毒,,受熱時(shí)不產(chǎn)生有毒和腐蝕性氣體,并能大大下降發(fā)煙量,,有足夠的熱穩(wěn)定性,。可脹大石墨防火涂料涂層脹大后形成的多孔泡沫碳化層的厚度τ要比脹大前的厚度大幾十倍至一百多倍,,有時(shí)甚至達(dá)200倍,。一般涂層的導(dǎo)熱系數(shù)λ值為(1.163-8.140)×10-4W/(m2?K),而脹大碳化層的λ值卻小得多,,挨近氣體的λ值2.326×10-5W/(m2?K),。從熱傳導(dǎo)公式:Q=A×λ×△t/τ(A:傳熱面積,λ:傳熱介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù),,τ:傳熱間隔,,即涂層厚度,Q:傳熱的熱量)可知脹大碳化層Q值要減小幾十倍至上百倍,,然后有效地阻止了外部熱源向被保護(hù)基材的傳遞,。另外涂層在脹大發(fā)泡時(shí),產(chǎn)生吸熱反應(yīng),,消耗大量熱量,下降了體系的溫度,;生成的不燃性氣體使可燃性氣體的濃度下降,,并有效地隔絕氧氣,然后最大極限地使被保護(hù)基材受到防火隔熱阻燃的保護(hù),。

