來(lái)源:中(zhōng)國草莓污视频樹脂網 2022-04-06 10:08:32
目前,科學(xué)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(gòng)更多(duō)的時(shí)間來逃離火災,也阻礙其蔓延。這種環保(bǎo)型阻燃劑也可以應用(yòng)於其他易燃材料,如聚氨酯泡(pào)沫、紡織品和三(sān)維(3D)打印(yìn)的部件。

根據美國國家防火協會的數(shù)據,家庭火(huǒ)災占(zhàn)火災死亡人數的大部分,每年造(zào)成(chéng)數(shù)十億美元的財產損失(shī)。安裝煙霧探測器和消防噴頭可以起到幫助作用(yòng),但另一種方法是使建築材料的可燃性降低。這就(jiù)是(shì)Thomas Kolibaba博士的(de)目標,他正在為這(zhè)些(xiē)材料創造一種新的塗層(céng)。
這(zhè)種處理方式可以通過浸漬(zì)、噴塗或壓力處理來沉(chén)積,可以(yǐ)使房屋更加安全。這種塗層可以減少火焰的蔓延和煙霧的產生,這可以限製損失並給人們更多的時間來撤離。
Thomas Kolibaba博士是德州農工大學Grunlan實驗室的研究生和博士(shì)後研究人員。
該(gāi)項目的主要研究者(zhě)Jaime Grunlan博士觀(guān)察到,與現(xiàn)有的大多數阻燃處理(lǐ)方法相比,新塗層的成分是環保的,而且價格也可能較低。
Kolibaba作為Grunlan實驗室(shì)的研究生和博士後研究員進行了(le)這項研究,在(zài)該團隊於2009年設(shè)想的聚電解質塗層技術的基礎(chǔ)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(yóu)一種帶有大量正電荷的聚合物組成的溶(róng)液中,然後再浸泡在由帶有大量負電荷的(de)聚合物組成(chéng)的另(lìng)一種溶液中(zhōng),然後反複進行這些步(bù)驟(zhòu)以達到首選的厚度。
對立的電荷吸引交替層中的聚電解質分子在物品表麵形(xíng)成複合物(wù),形成一個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(xiàn)的,因為木材需要很長的時間來吸收這些(xiē)化學物質。通過額外的研究,他調整了Grunlan的另一種方法,並能夠將步驟減少到兩個:一次浸泡用於塗抹木材,第二次浸泡在一種不同的溶液中(zhōng),通過轉換pH值來處(chù)理塗層。
然而,第二種溶液總(zǒng)是變(biàn)得粘稠,所以重組後的(de)工藝(yì)仍然不適合消費者或工(gōng)業應用。
在最近的改變中,Thomas Kolibaba克服了這個問題,他說這(zhè)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(zài)由(yóu)單(dān)體(tǐ)甲基丙烯酸羥乙酯磷(lín)酸鹽(HMP)、帶正電荷的聚合物聚乙稀(PEI)和(hé)一種叫做TPO的光引發劑組成的水溶液中。
他沒有(yǒu)將木材第二次(cì)浸入溶液(yè)中進行固化,而是將其置於紫外線(UV)下數分鍾。這使得TPO將HMP變為帶負電的聚(jù)合(hé)物,然後與PEI形成聚電解質複合物。得到的塗層是透明的,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。
在實驗室的火焰測試中,經過處理的木材減少了燃燒時發出的熱量,並迅速形成了一個保護底層木材的表麵炭層--這些特性可以遏(è)製火災的(de)蔓延和破壞。
它還減少了(le)56%的(de)煙霧產生,這是一個非常顯著(zhe)的提升。
與該(gāi)團隊以前的塗層相比(bǐ),這種塗層是通過離子鍵連接在(zài)一起(qǐ)的,而這種塗層是以共價鍵連接的。因此(cǐ),Grunlan實驗室推(tuī)測它是防水的——因而也是耐用的(de)——也許也是抗真菌和(hé)防水的。
工業用戶可以在建築材料上(shàng)使用這種塗層,如木釘和其他框架,或定(dìng)向刨花(huā)板(一種類似(sì)於刨花板的工程木材)。Thomas Kolibaba說,房主可以使用背負式噴霧(wù)器來保護目前的結構(gòu),如穀倉或柵欄,這些結構(gòu)已經被證明會傳播野火。
Grunlan實驗室稱,其他可能的應用包括用於家居用品(pǐn)、服裝以及航空和汽車部門的聚氨酯泡沫和紡織品。
Kolibaba補充說,紫外(wài)線固化的聚電解質也可以作為一種樹脂被用來製造3D打印的部件,這些部件在使用傳統樹脂生產時是易燃的。他觀察到,這在航空航天領域,例如國際空間站,可能是主要的優勢(shì)。
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