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對建筑消防酚醛防火材料研究的論文
隨著(zhù)人類(lèi)的生存發(fā)展大量的消耗能源,地球的資源越來(lái)越緊張,環(huán)保、低碳、節能已經(jīng)成了人類(lèi)的共識,在消防火災時(shí)有發(fā)生的當今,怎樣在當前能源緊張的前提下研制既節能又環(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(wèn)題。
l 建筑保溫防火材料
1.1 建筑保溫的必要性
隨著(zhù)人類(lèi)生產(chǎn)生活的大量消耗,地球上的能源越來(lái)越少,人們的環(huán)保意識也逐漸加強。
建設工程作為國家的支柱產(chǎn)業(yè)得到了越來(lái)越大的發(fā)展,其消耗的能源也越來(lái)越多,據最新統計,我國住宅建筑能耗約占全國總能耗的三分之一,在資源越來(lái)越緊缺的前提下,建筑節能顯得越來(lái)越重要。如果在工程建設的過(guò)程中不提倡節能并采取措施,將大大增加國家的能源負擔,對國家的可持續發(fā)展戰略造成一定的影響。建筑保溫作為建筑節能最有效的實(shí)際措施,其實(shí)施的必要性不言而喻,在實(shí)際工程建設中應得到大力推廣。
1.2 建筑保溫材料出現的問(wèn)題
最近幾年發(fā)生和很多因為建筑保溫材料問(wèn)題引起的大型火災,比例中央電視臺新大樓、濟南奧體中心、沈陽(yáng)皇朝萬(wàn)鑫大廈等火災,這些災難均造成了嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失,同時(shí)也帶來(lái)了嚴重的社會(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(guò)定向復配催化技術(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(shù)脂。將A階酚醛樹(shù)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 結果與討論
2.2.1 酚醛微孔材料的微觀(guān)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(shù)脂通過(guò)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。這些良好的微孔結構能有效地防止水份和蒸汽的滲透,在作為保溫材料使用過(guò)程中不會(huì )出現水蒸氣的凝結。這些良好的微孔結構大大提高了保溫材料的穩定性,不會(huì )因為使用的地區和季節溫度的變化而出現問(wèn)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(guò)TG曲線(xiàn)分析可以得知,酚醛微孔材料具有良好的熱穩定性,也不會(huì )釋放大量的毒煙毒氣,在實(shí)際應用中既做到了節能環(huán)保,在消防安全中給人民群眾的生命財產(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
在耐火燃燒試驗中,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(guò)耐火極限試驗,彩鋼板與酚醛芯材沒(méi)有剝離仍然保持完整性,雖然材質(zhì)顏色有所變深,但并沒(méi)有變形,保持原來(lái)的尺寸和形態(tài)。通過(guò)耐火極限試驗說(shuō)明,酚醛夾芯板試樣隔熱性能良好,具有一定的防火安全性。試驗前后照片如圖4。
通過(guò)燃燒試驗,測試酚醛微孔材料抗火焰穿透時(shí)間可達0.93h,酚醛微孔材料在燃燒時(shí)具有結炭、無(wú)滴落物、無(wú)曲卷、無(wú)熔化的特性,燃燒后會(huì )在表面形成一層炭化層,從而很好地保護了內層結構。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用。
3 應用場(chǎng)景分析
在地球資源越來(lái)越緊張的現實(shí)下,人們對能源危機的認識越來(lái)越高,工程建設作為國家支柱產(chǎn)業(yè),必須大力全面推廣建筑節能。建筑保溫系統作為建筑節能最有效的舉措之一,在建筑設計和實(shí)際施工過(guò)程中得到大力推廣。在建筑保溫系統的應用中,除了要具備很好的隔熱保溫外,還應考慮防火、開(kāi)裂、耐候性等因素這對保溫系統的結構設計和保溫材料的性能提出了極高的要求。隨著(zhù)建筑節能技術(shù)的大力發(fā)展和不斷的推廣應用,其對建筑保溫材料的要求也越來(lái)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,預防火災事故的發(fā)生,極大地保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。當前我國普遍使用的建筑節能保溫材料以聚苯乙烯、聚氨酯類(lèi)為主,這些材料雖然具有自己的特點(diǎn),如質(zhì)輕、阻熱、強度高等,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,當火災發(fā)生時(shí)嚴重的危害到了人民群眾的生命財產(chǎn)安全,增加了消防救援的難度。這類(lèi)材料均為達到國家防火安全標準,使用后存在重大的火災安全隱患,因此,研制新型的建筑保溫材料是必然要求。
4 結束語(yǔ)
當前,建筑保溫材料在國內外已經(jīng)有了一些應用,從應用的實(shí)際效果來(lái)看,在外墻保溫材料中選擇使用酚醛保溫材料大大預防了火災的發(fā)生,同時(shí)也達到了節能的效果�？梢哉f(shuō),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(wú)滴落物和防止火災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,這種新型的多用途泡沫材料必將得到廣泛的應用。
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