來(lái)源:中(zhōng)國国产精品免费福利樹脂網 2022-04-06 10:08:32
目前,科學家們展示了一種新的塗層,旨在限製建築中使用的木材的可燃性,可以(yǐ)為人提供更多的時間來逃(táo)離火災,也阻礙其蔓延。這種環保型阻燃劑也可以應用於其他易燃材料,如聚氨酯泡沫、紡(fǎng)織品和三維(3D)打印的部件。

根據美國國(guó)家防火協會的數據,家庭火災占火(huǒ)災死亡人數的大部分,每年(nián)造(zào)成數十億(yì)美元的(de)財產損失。安(ān)裝(zhuāng)煙(yān)霧探測器和消防噴頭可以起到幫助作用,但另(lìng)一(yī)種方法是(shì)使建築材料的可燃性降低。這就是Thomas Kolibaba博士的目標,他正在為這些材料創造一種(zhǒng)新的塗(tú)層。
這種處(chù)理方式可以通過浸(jìn)漬、噴塗或壓力處理來沉積(jī),可以使房(fáng)屋更加安全(quán)。這種塗層可以減少(shǎo)火焰的蔓延和煙霧的產(chǎn)生,這(zhè)可以限製損失並給人們更多的時間來撤離。
Thomas Kolibaba博士(shì)是德州農工大學Grunlan實驗室的研究生和博士後研究人員。
該(gāi)項目的主要研究(jiū)者Jaime Grunlan博士觀察到,與現有的大多數阻燃處(chù)理方法相比,新塗層的成分是環保的,而且(qiě)價格也可能較低。
Kolibaba作為Grunlan實驗室(shì)的研究生和博士後研究員進行(háng)了這項研究,在該團隊於2009年(nián)設想的聚電解質塗層(céng)技(jì)術的基礎上進行開發,後來被其他科學家改進。
許多這樣的塗層是通過將材料(liào)或(huò)其他東西浸泡在由一種帶有大量(liàng)正電荷的聚合物組成的溶液中,然後再(zài)浸泡在由帶有大量負電荷的聚合物組成的另一種溶液中,然(rán)後反複進行這些(xiē)步驟以達到首選的厚度。
對立的電荷吸引交替層(céng)中的聚電解質分子在物(wù)品表(biǎo)麵形成複合物,形成一個(gè)可以熄滅火焰的塗層。
Thomas Kolibaba很想把這種處理方法推廣到木材(cái)上,但是多步驟的方法對生產商來說是無法實現的,因為木材需要(yào)很長的時間(jiān)來吸收這些化學物質。通過額外的研究,他(tā)調整了Grunlan的另(lìng)一種方(fāng)法,並能夠將步驟減少(shǎo)到兩(liǎng)個:一次浸泡用於塗抹木材,第二次浸泡(pào)在一種(zhǒng)不同的溶液中,通過轉換pH值(zhí)來處理塗層。
然而,第二種溶液總是變得粘稠,所以重組後的工藝(yì)仍然不適合(hé)消費(fèi)者(zhě)或(huò)工業應用。
在最近的(de)改變中,Thomas Kolibaba克服了這個(gè)問題,他說這個過程將很容易被消費者或工業界采用。
他將膠合板浸泡在由單體甲基丙烯酸羥(qiǎng)乙酯磷酸鹽(HMP)、帶正電荷的聚合物聚乙稀(PEI)和一種叫做TPO的光引發劑組成的水(shuǐ)溶液中。
他沒有將木材第二次浸入溶液中進行固(gù)化,而是將其置於紫外線(UV)下數分鍾。這使(shǐ)得TPO將HMP變為帶(dài)負電的聚合物,然後與PEI形成聚電解質複合(hé)物。得到的塗層是透明(míng)的,厚度隻有幾微米,所以它沒有改變木材的外觀,隻是稍微增加了它的重量。
在(zài)實驗室的火焰測試中,經過處理的木材減(jiǎn)少了燃燒時發出的熱量,並迅速形(xíng)成了一(yī)個保護底(dǐ)層木材的表麵炭層(céng)--這些特性可以(yǐ)遏製火災的蔓延和破壞。
它還減少了56%的煙霧產生,這是一(yī)個非(fēi)常顯著的提升。
與該團隊以前(qián)的塗層相比,這種塗層是通過離子鍵連接在一起的,而這種塗層是以共價鍵連接的。因此,Grunlan實驗室(shì)推(tuī)測它是防水的(de)——因而(ér)也(yě)是耐用的——也許也是抗真菌和防(fáng)水的。
工業用戶可以在建築材料上(shàng)使用這種塗層,如木釘和其他(tā)框架,或定向刨花板(一(yī)種類似於刨花板的工程(chéng)木材)。Thomas Kolibaba說,房主可以使用背負式噴霧器來保護目前的結構,如穀倉或柵欄,這些結構已(yǐ)經被證明會傳播野火。
Grunlan實驗室(shì)稱,其他可能(néng)的應用包括用於家居用品、服裝以及航(háng)空和汽車部門的聚氨酯泡沫和紡織品(pǐn)。
Kolibaba補充說(shuō),紫(zǐ)外(wài)線固化的聚(jù)電解質(zhì)也可以(yǐ)作為一種(zhǒng)樹脂被用來製造3D打印的部件(jiàn),這些部件在使用傳統樹脂生產時是易燃的。他觀察到,這在航空航天領(lǐng)域,例如(rú)國際空間站,可能是主要的優勢。
京公網安(ān)備11010202009511號 京ICP備12032208號