Feuerbeständige Baustoffe neuen Typs

Feuerbeständige Baustoffe neuen Typs

Mit der Entwicklung der modernen Gesellschaft boomt die Bauindustrie und der Brandschutz in Gebäuden erhält mehr Aufmerksamkeit. Brände können wirtschaftliche Verluste verursachen und Leben gefährden. Daher werden in diesem Artikel neuartige feuerbeständige Baustoffe ausführlich besprochen.

I. Anforderungen an Polymermaterialien

1. Feuerwiderstand

Es sollte den nationalen Standard-Verbrennungsklassen entsprechen (z. B. nicht brennbar Klasse A, feuerbeständig Klasse B1), eine schnelle Brandausbreitung verhindern und beim Verbrennen weniger Rauch und giftige Gase erzeugen, um das Risiko einer Vergiftung zu verringern.

2. Thermische Stabilität und Wärmeisolierung

Behalten Sie die strukturelle Stabilität bei hohen Temperaturen bei und verlangsamen Sie die Wärmeleitung. Beispielsweise weist Phenolschaumharz eine hohe Verkohlungsausbeute für eine wirksame Wärmedämmung auf.

3. Mechanische Eigenschaften

Sie verfügen sowohl über Zähigkeit (z. B. Druck- und Rissfestigkeit) als auch über leichte Eigenschaften, um durch Sprödigkeit verursachte Konstruktions- und Nutzungsprobleme zu vermeiden.

4. Umweltfreundlichkeit

Keine Formaldehydfreisetzung (z. B. ENF-Umweltstandard), geringe Rauchtoxizität.

5. Anpassungsfähigkeit der Konstruktion

Leicht zu verarbeiten und mit starker Haftung auf Untergründen. Brandschutzbeschichtungen benötigen beispielsweise eine starke Haftung und Selbstheilungsfunktionen.

II. Ausgewählte Polymermaterialien und Modifikationsanforderungen

Polymilchsäure (PLA), ein vielversprechendes biobasiertes Polymer, zeichnet sich durch Umweltfreundlichkeit sowie gute mechanische und Verarbeitungseigenschaften aus. Aufgrund seines niedrigen Sauerstoffgrenzwerts (LOI) von 20 % ist es jedoch leicht entflammbar und kann stark tropfen und giftige Gase (z. B. CO, CO ₂) freisetzen, was seine Anwendungen im Bauwesen und in der Elektronik einschränkt. Daher ist die Verbesserung des Feuerwiderstands durch Modifikation von entscheidender Bedeutung, um den Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden.

Um feuerbeständige Verbundwerkstoffe herzustellen, wird PLA mit anorganischen Flammschutzmitteln kombiniert. Es muss darauf geachtet werden, die Feuerbeständigkeit zu verbessern und gleichzeitig die mechanischen und wasserdichten Eigenschaften beizubehalten. Basierend auf früheren Arbeiten stellt dieses Papier eine Methode vor, bei der Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid als anorganische Flammschutzmittel sowie biobasierte Polymere und Nano-MOF-Materialien zur Verschränkung, Bindung und Fusion verwendet werden. Durch die 3D-Montage erfüllt der Verbundwerkstoff die A1-Feuerwiderstandsnormen mit guten mechanischen, wasserdichten und umweltfreundlichen Eigenschaften und vermeidet Leistungseinbußen aufgrund der Flammhemmung.

III. Spezifische Modifikationsmethoden und Produktleistung

Als anorganische Flammschutzmittel dienen zum einen Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid. Der optimale PLA-Gehalt von 10 Gew.-% wird auf der Grundlage des zusammengesetzten Verbrennungswärmewerts bestimmt. Verschiedene biobasierte Polymere (PBAT und PVA) werden gemischt, um die Schnittstellenkompatibilität zu verbessern. PBAT verbessert die Biegefestigkeit erheblich und hat nur minimale Auswirkungen auf die Wasserbeständigkeit, während PVA die Wasseraufnahme erhöht. Daher wird dem PLA-Verbundwerkstoff 1 Gew.-% PBAT zugesetzt.

Anschließend wird Nano-MOF-BT-Material verwendet, um den PLA-PBAT-Verbundstoff zu modifizieren. Die Auswirkungen verschiedener Nano-MOF-BT-Gehalte auf die Feuerbeständigkeit, die mechanischen Eigenschaften, die Wasserbeständigkeit und die thermische Stabilität werden untersucht, um einen feuerbeständigen A1-Verbundwerkstoff zu entwickeln. Bei 8 Gew.-% Nano-MOF-BT.

Ein umfassender Leistungsvergleich ergab, dass die mechanischen und wasserdichten Eigenschaften dieses flammhemmenden Verbundmaterials der Klasse A1 denen handelsüblicher Muster überlegen sind. Es erfüllt auch die Anforderung an einen Verbrennungsheizwert von <1 MJ/kg und erweitert so den Anwendungsbereich von Verbundwerkstoffen weiter.

Es ist erwähnenswert, dass die YINSU Flame Retardant Company über eine breite Palette flammhemmender Produkte für Baumaterialien verfügt. Nehmen wir in Mikrokapseln eingekapselte flammhemmende als Beispiel das Es kann die Feuerbeständigkeit von Kabeln verbessern, die Ausbreitung von Feuer entlang von Kabeln verhindern und verfügt über eine gute elektrische Isolierung und thermische Stabilität. Dann gibt es noch FRP-950X mit rotem Phosphor für den Bau von Kabeln. T3, einen Antimontrioxid-Ersatz . Es erreicht Flammschutz durch synergistische Effekte mit anderen Flammschutzmitteln, mit hoher thermischer Stabilität und ohne Halogen und erfüllt so Umweltanforderungen. Und die rote Phosphorpaste RP-TP46 für XPS-Schaumstoffe verbessert die Feuerbeständigkeit von XPS bei guter Kompatibilität und Dispergierbarkeit und verleiht XPS hervorragende Wärmedämm- und feuerhemmende Eigenschaften.