Feuerhemmende Beschichtungen mit mehrschichtigen Doppelhydroxiden
Wissenschaftler haben die flammhemmenden und rauchunterdrückenden Eigenschaften von transparenten intumeszierenden Brandschutzbeschichtungen, die mit geschichteten Doppelhydroxiden verstärkt sind, untersucht.
Eine Reihe neuartiger, mit geschichteten Doppelhydroxiden (LDH) modifizierter Phosphatester (LPPB) als Flammschutzmittel wurde durch die Reaktion von flexiblen Phosphatestern (PPB) und LDHs mit unterschiedlichem Massenverhältnis synthetisiert.Die erhaltenen LPPBs wurden mit Melaminformaldehydharz gemischt, um transparente, feuerhemmende Beschichtungen auf Holzsubstraten zu erzeugen.
Die Beschichtungen, die LDHs enthalten, weisen aufgrund des gut dispergierten und vollständig exfoliierten Zustands der LDHs in der Aminomatrix selbst bei hohen LDH-Gehalten einen hohen Grad an Transparenz auf. Die Brandschutztests zeigen, dass die Werte des Gewichtsverlusts, des Verkohlungsindexes und der Flammenausbreitungsrate der Beschichtungen mit der Einführung von LDHs bei gleichzeitiger Erhöhung des Intumeszenzfaktors bemerkenswert abnehmen.
Ausgezeichnete Flammschutz- und Rauchunterdrückungseigenschaften
Die Kegelkalorimeter- und Rauchdichtheitstests zeigen, dass die Flammschutz- und Rauchunterdrückungseigenschaften der Beschichtungen mit der Einführung von LDHs aufgrund der Bildung eines kompakteren, kontinuierlicheren und intumeszierenden Verkohlungsfaktors während der Verbrennung deutlich verbessert werden. Die Ergebnisse der thermogravimetrischen (TG) Analyse zeigen, dass die thermische Stabilität und das Restgewicht der Beschichtungen mit zunehmendem LDH-Gehalt allmählich erhöht werden.
Die Analyse der Verkohlungsrückstände zeigt, dass die Einführung von LDHs in die Beschichtungen zur Erzeugung von phosphorreicheren Vernetzungsstrukturen und aromatischen Strukturen in der kondensierten Phase beiträgt, die eine kompaktere und thermisch stabilere Verkohlung gegen die Freisetzung von Wärme und Rauch erzeugen und somit ausgezeichnete Flammschutz- und Rauchunterdrückungseigenschaften aufweisen.
Die Studie wurde in Journal of Coatings Technology and Research, Vol. 17, 2020 veröffentlicht.
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