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對(duì)建筑消防酚醛防火材料研究的論文
隨著人類的生存發(fā)展大量的消耗能源,地球的資源越來越緊張,環(huán)保、低碳、節(jié)能已經(jīng)成了人類的共識(shí),在消防火災(zāi)時(shí)有發(fā)生的當(dāng)今,怎樣在當(dāng)前能源緊張的前提下研制既節(jié)能又環(huán)保,還具有良好的保溫隔熱、防火阻燃的新型材料,是擺在廣大消防科技工作者面前的重大問題。
l 建筑保溫防火材料
1.1 建筑保溫的必要性
隨著人類生產(chǎn)生活的大量消耗,地球上的能源越來越少,人們的環(huán)保意識(shí)也逐漸加強(qiáng)。
建設(shè)工程作為國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)得到了越來越大的發(fā)展,其消耗的能源也越來越多,據(jù)最新統(tǒng)計(jì),我國(guó)住宅建筑能耗約占全國(guó)總能耗的三分之一,在資源越來越緊缺的前提下,建筑節(jié)能顯得越來越重要。如果在工程建設(shè)的過程中不提倡節(jié)能并采取措施,將大大增加國(guó)家的能源負(fù)擔(dān),對(duì)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略造成一定的影響。建筑保溫作為建筑節(jié)能最有效的實(shí)際措施,其實(shí)施的必要性不言而喻,在實(shí)際工程建設(shè)中應(yīng)得到大力推廣。
1.2 建筑保溫材料出現(xiàn)的問題
最近幾年發(fā)生和很多因?yàn)榻ㄖ夭牧蠁栴}引起的大型火災(zāi),比例中央電視臺(tái)新大樓、濟(jì)南奧體中心、沈陽皇朝萬鑫大廈等火災(zāi),這些災(zāi)難均造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的社會(huì)危害。因此,研制出新型的建筑保溫材料顯得非常重要,因其良好的阻燃性能,大大減少了火災(zāi)的發(fā)生,保證消防安全。
2 酚醛建筑保溫阻燃材料的研制
酚醛微孔材料是一種新型的建筑保溫材料,其質(zhì)輕、難燃,并且具有良好的阻熱、耐火性能,下文對(duì)酚醛建筑保溫阻燃材料的研制進(jìn)行分析。
2.1 酚醛建筑保溫阻燃材料的制備工藝
酚醛建筑保溫阻燃材料的制備工藝流程如圖1所示。通過定向復(fù)配催化技術(shù)和程序溫控工藝,合成分子量高、分子量分布窄的A階酚醛樹脂。將A階酚醛樹脂與不相容的發(fā)泡劑乳化,然后與同化劑分散,優(yōu)化注射成型和烘干成型工藝,制備酚醛微孔材料。
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 酚醛微孔材料的微觀形貌
如圖2所示為酚醛微孔材料的SEM圖,從圖中可以看出酚醛樹脂通過化學(xué)工藝形成微孔材料后其表面平整光滑,可以看到直徑約為80nm的少量顆粒填料。同時(shí),在其內(nèi)部形成一些排列致密,孔徑約為20~100nm的微孔。這些良好的微孔結(jié)構(gòu)能有效地防止水份和蒸汽的滲透,在作為保溫材料使用過程中不會(huì)出現(xiàn)水蒸氣的凝結(jié)。這些良好的微孔結(jié)構(gòu)大大提高了保溫材料的穩(wěn)定性,不會(huì)因?yàn)槭褂玫牡貐^(qū)和季節(jié)溫度的變化而出現(xiàn)問題。
2.2.2 酚醛微孔材料的DSC分析
2.2.3 酚醛微孔材料的TG分析
通過TG曲線分析可以得知,酚醛微孔材料具有良好的熱穩(wěn)定性,也不會(huì)釋放大量的毒煙毒氣,在實(shí)際應(yīng)用中既做到了節(jié)能環(huán)保,在消防安全中給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了有力的保障,值得大力推廣。
2.2.4酚醛夾芯板的耐火極限試驗(yàn)
在耐火燃燒試驗(yàn)中,酚醛夾芯板試樣背火面平均溫升為100℃,背火面單點(diǎn)最高溫升為213℃,燃燒0.93h,經(jīng)過耐火極限試驗(yàn),彩鋼板與酚醛芯材沒有剝離仍然保持完整性,雖然材質(zhì)顏色有所變深,但并沒有變形,保持原來的尺寸和形態(tài)。通過耐火極限試驗(yàn)說明,酚醛夾芯板試樣隔熱性能良好,具有一定的防火安全性。試驗(yàn)前后照片如圖4。
通過燃燒試驗(yàn),測(cè)試酚醛微孔材料抗火焰穿透時(shí)間可達(dá)0.93h,酚醛微孔材料在燃燒時(shí)具有結(jié)炭、無滴落物、無曲卷、無熔化的特性,燃燒后會(huì)在表面形成一層炭化層,從而很好地保護(hù)了內(nèi)層結(jié)構(gòu)。這些特性因此較好的耐火性能在防火要求較高的建筑工程中將得到推廣與應(yīng)用。
3 應(yīng)用場(chǎng)景分析
在地球資源越來越緊張的現(xiàn)實(shí)下,人們對(duì)能源危機(jī)的認(rèn)識(shí)越來越高,工程建設(shè)作為國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè),必須大力全面推廣建筑節(jié)能。建筑保溫系統(tǒng)作為建筑節(jié)能最有效的舉措之一,在建筑設(shè)計(jì)和實(shí)際施工過程中得到大力推廣。在建筑保溫系統(tǒng)的應(yīng)用中,除了要具備很好的隔熱保溫外,還應(yīng)考慮防火、開裂、耐候性等因素這對(duì)保溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和保溫材料的性能提出了極高的要求。隨著建筑節(jié)能技術(shù)的大力發(fā)展和不斷的推廣應(yīng)用,其對(duì)建筑保溫材料的要求也越來越高,阻熱保溫只是其基本要求,如何做到更環(huán)保、更安全才是關(guān)鍵,預(yù)防火災(zāi)事故的發(fā)生,極大地保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)前我國(guó)普遍使用的建筑節(jié)能保溫材料以聚苯乙烯、聚氨酯類為主,這些材料雖然具有自己的特點(diǎn),如質(zhì)輕、阻熱、強(qiáng)度高等,但也有它的弊端,如易燃燒,且燃燒時(shí)產(chǎn)生濃煙同時(shí)排放有害氣體,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)嚴(yán)重的危害到了人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,增加了消防救援的難度。這類材料均為達(dá)到國(guó)家防火安全標(biāo)準(zhǔn),使用后存在重大的火災(zāi)安全隱患,因此,研制新型的建筑保溫材料是必然要求。
4 結(jié)束語
當(dāng)前,建筑保溫材料在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了一些應(yīng)用,從應(yīng)用的實(shí)際效果來看,在外墻保溫材料中選擇使用酚醛保溫材料大大預(yù)防了火災(zāi)的發(fā)生,同時(shí)也達(dá)到了節(jié)能的效果�？梢哉f,酚醛建筑保溫阻燃材料因其耐熱、難燃、自熄、耐火焰穿透、遇火無滴落物和防止火災(zāi)蔓延的阻火性能等優(yōu)點(diǎn)而取代聚苯乙烯、聚氨酯建筑保溫材料是科技進(jìn)步和發(fā)展的趨勢(shì),這種新型的多用途泡沫材料必將得到廣泛的應(yīng)用。
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