Auswirkungen von Kohlenstoffmaterialien auf den Brandschutz und die Rauchunterdrückung
Wissenschaftler haben die Auswirkungen von Kohlenstoffmaterialien auf den Brandschutz und die Rauchunterdrückung von intumeszierenden Beschichtungen auf Wasserbasis untersucht.
Die neuartigen Kohlenstoffmaterialien bringen bedeutende Fortschritte bei der Beschichtung und Technologie für den Feuerwiderstand mit sich – insbesondere bei den Kohlenstoff-Nanomaterialien. Um den Feuerwiderstand zu verbessern, wurden expandierter Graphit (EG), Kohlenstoff-Nanoröhren (CNTs), Fulleren (C60) und Graphen (Gr) als Füllstoff in den wasserbasierten intumeszierenden Beschichtungen eingesetzt, um den Feuerwiderstand, die thermische Stabilität, die Rauchunterdrückung und den Wasserwiderstand zu untersuchen.
Die Auswirkungen von Kohlenstoffmaterialien auf den Brandschutz und die Rauchunterdrückung von wasserbasierten intumeszierenden Beschichtungen wurden im Detail durch einen Feuerhemmungstest, Thermogravimetrie (TG), Differential-Scanning-Kalorimeter (DSC), Rauchdichtheitstest und Wasserbeständigkeitstest untersucht.
Die Kohlenstoffschichten wurden durch Rasterelektronenmikroskopie (REM), Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR), Röntgenbeugung (XRD) und Partikelgrößenverteilung charakterisiert.
Verbesserter Feuerwiderstand der Beschichtungen
Die Ergebnisse des Brandschutztests und des REM zeigten, dass der Feuerwiderstand der Beschichtungen durch die Zugabe von Kohlenstoffmaterialien mit 1% Anteil verbessert wurde. Die TGA-Analyse zeigte, dass Kohlenstoffmaterialien das Restgewicht und die thermische Stabilität der Beschichtungen erhöhen können. Nach 360 Stunden Lagerung in Wasser konnten die Kohlenstoffmaterialien eine Barriere bilden, um die Wasserbeständigkeit der Beschichtungen zu verbessern. Insbesondere das Graphen zeigte die beste Leistung unter allen Kohlenstoffmaterialien.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 140, March 2020 veröffentlicht.