Mit Zinkhydroxystannat verankerte PAP-Aktivkohlekügelchen zur Verbesserung des Flammschutzes von wässrigen Epoxidbeschichtungen
Die Forscher fanden heraus, dass der Einbau von Zinkhydroxystannat und PAP-aktivierten Kohlenstoffkugeln den Flammschutz von wässrigen Epoxidbeschichtungen deutlich verbessert.
Hier wurden Kohlenstoffkugeln (CS), ein kohlenstoffhaltiges, kugelförmiges Material mit einem breiten Vorkommen und einfacher Herstellung, als verbesserte Nanofüllstoffe verwendet, um die Flammhemmung von wässrigen Epoxidharzbeschichtungen zu verstärken. Um die Defekte von CS selbst während der Verbrennung zu überwinden, wurde Polydopamin (PDA) zusammen mit Adenosintriphosphat (ATP) auf dessen Oberfläche abgeschieden, um Aktivkohlekugeln mit C-N-P-Struktur (CS/PAP) zu erhalten, die zur Bildung einer intumeszierenden Kohleschicht beitragen können. In der Zwischenzeit wurde Zinkhydroxystannat (ZHS), ein halogenfreies, umweltfreundliches und effizientes Flammschutzmittel, auf die Oberfläche der Kohlenstoffphosphidkugeln aufgebracht, um eine zusammengesetzte funktionelle Hybridverstärkung (CS/PAP@ZHS) zu erhalten.
Veranstaltungstipp: Korrosionsschutz
Korrosionsschutzbeschichtungen stehen auch im Mittelpunkt FARBE UND LACK Seminars am 27. November in Essen. Die neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der Korrosionsschutz- und Brandschutzbeschichtungen werden Ihnen in den Seminar vorgestellt.
Adiabatische Leistungstests zeigten, dass die Rückseitentemperatur der CS/PAP@ZHS-verstärkten EP-Expansionsprobe auf dem Mindestwert (168,8 °C) gehalten wurde, was ihre höchste Widerstandsfähigkeit gegen Wärmedurchdringung bestätigte. Im Vergleich zum CS-basierten EP zeigte das CS/PAP-beladene EP eine geringere Rauchentwicklung, was auf die Wirksamkeit der intumeszierenden PAP-Phosphatmodifikation zur Rauchunterdrückung hinweist. Im Vergleich dazu wies das CS/PAP@ZHS-basierte EP den größten Verkohlungsrückstand (29,1 % in N2, 12 % in Luft), die größte Expansionshöhe (23,1 mm) und den geringsten Rauchdichtegrad (40,7 %) auf. Darüber hinaus sind im Vergleich zu reinem EP die Spitzenwärmefreisetzungsrate (PHRR), die Gesamtwärmefreisetzungsrate (THR), die Spitzenrauchproduktionsrate (PSPR) und die Gesamtrauchproduktion (TSP) von CS/PAP@ZHS/EP um 33,3 %, 28,2 %, 37,4 % bzw. 23,6 % reduziert, was seine besten Brand- und Rauchunterdrückungseigenschaften belegt.
Quelle: Progress in Organic Coatings, Band 185, Dezember 2023, 107914