來(lái)源:中國草莓污视频樹脂網 2022-04-06 10:08:32
目前,科學家們展(zhǎn)示了一種新的塗層,旨在限製建築(zhù)中使用的(de)木材的可燃性(xìng),可以為人提供更多的時間來逃離火災,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(mò)、紡織品和三維(3D)打印的(de)部件。

根據美國國家防火協會的數(shù)據,家庭火災占火災死亡人數的大部分,每年造(zào)成數十億美元(yuán)的財產損失。安裝煙霧探測器和消防噴頭可以起到幫助作用,但另一種方法是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(chuàng)造一種新的塗層。
這(zhè)種處(chù)理方式可以通過浸漬、噴塗或壓力處(chù)理(lǐ)來(lái)沉積(jī),可(kě)以使房屋更加安全。這種塗(tú)層可以減少火焰的蔓延和煙(yān)霧的(de)產生,這可以限製損失並給人們更多的時(shí)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後研究人員。
該項目的主要研究者Jaime Grunlan博士觀察到,與現有的大多數阻燃處理方法相比,新塗層的成分是環(huán)保的,而且價格也可能較低。
Kolibaba作為Grunlan實驗室的研(yán)究生和博士後研究員進行了這項研(yán)究,在該團(tuán)隊於2009年設想的聚電解質塗層技術的基礎上進行開發,後來被其他科學家改進。
許多這(zhè)樣的塗層(céng)是通(tōng)過將材(cái)料或其他東西浸泡在由一種帶有(yǒu)大量正(zhèng)電荷的聚合(hé)物組成的溶(róng)液中(zhōng),然後再浸泡在(zài)由帶(dài)有大量負電荷的聚(jù)合物組成的另一種溶液中,然後反複(fù)進行(háng)這些步驟以(yǐ)達到首選的厚度。
對立的電荷吸(xī)引交替層中的聚電解質分子在物品表麵形成複合物,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上,但是多步驟的方(fāng)法對生產商來說(shuō)是無法實現的(de),因為木材需要很長的時間來吸收這些化學物質。通過額外的研究,他(tā)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(tú)抹木材,第二次浸泡在一種不同的溶液中,通過轉換(huàn)pH值來處理塗層(céng)。
然而,第二種溶液總是變得粘稠,所以重(chóng)組後(hòu)的工藝仍然不適合消費者或工業應用。
在最近的改變中,Thomas Kolibaba克(kè)服了這個問題,他說這個過程將很容易被消費者或(huò)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(yǐn)發劑組成(chéng)的水溶液中。
他沒有將木材第二次浸入溶液(yè)中進(jìn)行固(gù)化,而(ér)是將其置於紫外線(UV)下數分(fèn)鍾。這(zhè)使得TPO將HMP變為帶負(fù)電的聚合物,然後與PEI形成聚電解質複合物。得(dé)到的塗層是透明的,厚度隻有幾微米,所以它沒有(yǒu)改變木材的外觀,隻是(shì)稍微增加了它的重量。
在實驗室的火焰(yàn)測試中,經過處理(lǐ)的木材減少了燃燒時發(fā)出的熱量(liàng),並迅速形成了一(yī)個保護底層木材的表麵炭層--這些特性可以遏製火災的蔓延和破壞。
它還減少了(le)56%的煙霧產生,這是一個非常顯著的提升。
與該團隊(duì)以前的(de)塗(tú)層相比,這(zhè)種塗層是通過離子鍵連接在(zài)一起的,而(ér)這種塗層是以共價鍵連接(jiē)的(de)。因此,Grunlan實驗室推測它是防水的(de)——因而也是耐用的——也許也是抗真菌(jun1)和防水的。
工業用戶可以(yǐ)在建築材料上使用這種塗層,如(rú)木釘和其他框架(jià),或定向刨花板(一種類似(sì)於刨花板的工程木材(cái))。Thomas Kolibaba說,房主可以使用背負式噴(pēn)霧器(qì)來(lái)保護目前的結構,如穀倉或柵欄,這些結(jié)構已(yǐ)經(jīng)被(bèi)證明會傳播野火。
Grunlan實驗室稱(chēng),其他可能的應用包括用於家居用品、服裝以及(jí)航空(kōng)和汽車部門的聚氨酯泡沫和紡織品。
Kolibaba補充說,紫外線固化的聚電解質也可以作(zuò)為一種樹脂被用來製造3D打(dǎ)印的(de)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(zài)航空航天領域,例如國(guó)際空間站,可能是主要的優勢。
京公(gōng)網安備11010202009511號 京(jīng)ICP備12032208號