粉煤灰对木材防火涂料的影响.pdf

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1、CMYK材料研究与应用粉煤灰对木材防火涂料的影响甘林儒刘英炎邓贞贞徐文捷房珊珊谭小群（北京理工大学珠海学院化工与材料学院）【摘要】以苯丙乳液为基料，以磷酸氢二铵、季戊四醇、三聚氰胺、氢氧化铝、碳酸钙为阻燃体系，加入粉煤灰作为阻燃抑烟剂，制备粉煤灰含量不同的膨胀型木材防火涂料并进行耐火性能及烟密度的测试。结果表明，以苯丙乳液11.28g、磷酸氢二铵14.72g、三聚氰胺12.24g、季戊四醇8.00g、氢氧化铝2.48g、碳酸钙1.28g、粉煤灰含量为11.2g为配方的试样在试验条件下抑烟效果较佳、燃烧后最高温度最低。

2、【关键词】粉煤灰；阻燃；抑烟；涂料；木材1前言有限公司；热电偶、电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；游标卡尺，上海力衡仪器仪表有限公司。木材行业在迅速发展，它固有的易燃特性同时也对2.3膨胀型木材防火涂料的制备人们的生命财产造成巨大威胁。因此生产阻燃木材和研基础配方中各药品的质量和比例如表1所示：究木材的抑烟性能是十分重要的课题，阻燃的目的是为了减少木材的燃烧动力和事故发生的可能性，减缓火焰表1木材防火涂料的基础配方[1-2]组分加量/g各药品比例的燃烧，增加救援的可能性和降低损失。苯丙乳液11.2822.6通常

3、使用的抑烟剂有金属氧化物、硼化物、金属氢磷酸氢二铵14.7229.4氧化物等。粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收集下来的三聚氰胺12.2424.5细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物，主要组成为：季戊四醇8.0016.0SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。笔者以粉煤灰为阻氢氧化铝2.485.0燃抑烟剂，通过改变粉煤灰用量，根据文献，加入到已有碳酸钙1.282.5的阻燃涂料配方中，测定涂料烟密度以及阻燃性能，研加入粉煤灰含量如表2所示：[3-5]究粉煤灰对木材阻燃涂料的影响。表2阻燃剂中粉煤灰含量2

4、实验部分组号粉煤灰/g110.42.1主要原料211.2312基材：木板（长6cm、宽6cm、厚0.44cm），珠海市金412.8鼎建材；基料：苯乙烯丙烯酸酯乳液（简称苯丙乳液），广513.6州市沣凌贸易有限公司；脱水催化剂：磷酸氢二铵，爱丽614.4化工有限公司；发泡剂：三聚氰胺，天津市光复精细化工715.2研究所；成炭剂：季戊四醇（分析纯），天津市大茂化学试816916.8剂厂；抑烟剂：氢氧化铝,天津市大茂化学试剂厂；耐火1017.6填料：碳酸钙；溶剂：蒸馏水，北京理工大学珠海学院实验室；阻燃抑烟剂：粉煤灰，珠海

5、发电厂。粉煤灰主要成用电子天平按表1基础配方的质量和表2粉煤灰分（质量百分比）：Fe2O3-2.93%，Al2O3-5.32%，CaO-4.46%，含量精确称取后加入适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，MgO-0.99%，SiO2-57.11%。配制成10组阻燃涂料。2.2仪器设备2.4木板上防火涂料的涂刷CZF-3水平垂直燃烧测定仪，南京雷炯仪器设备有用刷子将配好的涂料均匀的涂刷在木板表面上，刷限公司；JCY-2建材烟密度测试仪,南京雷炯仪器设备涂时要注意保证涂层光滑平整。将涂好的木板放入有限公司；电热恒温鼓风干燥箱，嘉

6、兴市中新医疗仪器60℃的电热恒温干燥箱里干燥，烘干后取出木板继续涂CMYK材料研究与应用刷第二层，再放入烘箱烘干，这样连续重复进行涂刷、烘表3不同粉煤灰含量的阻燃涂料烟密度干步骤，并使用游标卡尺测量涂料的厚度，直至涂料厚组号粉煤灰用量最大烟密度值烟密度等级光吸收指示（g）（MSD）（SDR）（mV）度在2mm±0.2mm时结束涂刷。涂刷好的木板放在通风110.424.997.86187.2处晾置12h左右即可用于实验。211.211.644.58232.02.5实验与分析312.016.4512.81215.92.5

7、.1耐火性能测试412.842.3816.72145.0513.642.359.99204.2以CZF-3水平垂直燃烧测定仪作为燃烧装置，用热614.427.199.94198.2电偶测量燃烧时的温度计，连接到电脑自动记录。火焰715.241.7618.30139.4温度测得950℃。把试样垂直放在燃烧测定仪上固定816.038.9215.61169.8好，把热电偶固定在木板背面，用本生灯对涂料进行灼916.832.2214.69152.3烧，每30s记录木板背面温度，共记录90min。1017.636.3314.3

8、7159.9测得未涂刷涂料的裸木板只需18min即完全烧穿，试样数据表明：在试验条件下，除了试样4、7、8，其此时木板背面温度达到300℃。加入不同含量粉煤灰的他组号的试样的烟密度等级低于A级阻燃材料烟密度防火涂料试样在90min燃烧过程中木板背面达到的最等级(SDR)必须≤15的规定值。可见，加入粉煤灰对涂高温度见图1。料烟密度影响显著。由图