高等学校化学学报 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (5): 1098.doi: 10.7503/cjcu20170654
王正洲1,2, 杨婷1
收稿日期:
2017-09-29
出版日期:
2018-04-16
发布日期:
2018-04-16
作者简介:
联系人简介: 王正洲, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事聚合物阻燃材料方面的研究. E-mail: zwang@tongji.edu.cn
基金资助:
WANG Zhengzhou1,2,*, YANG Ting1
Received:
2017-09-29
Online:
2018-04-16
Published:
2018-04-16
Contact:
WANG Zhengzhou
Supported by:
摘要:
利用环氧树脂将膨胀蛭石黏附在聚苯乙烯发泡(EPS)颗粒表面上, 制备表面无机化包覆的EPS颗粒(CEPS), 将其与水泥胶凝材料混合, 制备CEPS/水泥复合泡沫材料. 探讨膨胀蛭石的包覆量及CEPS颗粒用量等对复合泡沫材料的力学性能和保温性能的影响, 并采用锥形量热法和喷枪火焰燃烧法研究了复合泡沫材料的防火性能. 研究结果表明, 复合泡沫的抗折强度、 抗压强度、 干密度和导热系数均随包覆量的增大而增加; 当CEPS颗粒用量为1000 mL时, 复合泡沫材料的干密度和导热系数较低, 分别为269.3 kg/m3和0.0544 W/(m·K), 抗折强度和抗压强度相对较高. 锥形量热实验结果表明, 随着包覆量的增加, 复合泡沫的最大热释放速率、 总放热量和烟释放量都逐渐降低, 着火时间逐渐延长. 喷枪火焰燃烧法实验结果表明, 除了复合泡沫断面上与火焰接触的表面裸露的EPS颗粒燃尽外, 燃烧后断面结构都能够保持比较完整.
中图分类号:
TrendMD:
王正洲, 杨婷. 膨胀蛭石包覆聚苯乙烯发泡颗粒/水泥复合泡沫材料的制备及性能. 高等学校化学学报, 2018, 39(5): 1098.
WANG Zhengzhou,YANG Ting. Preparation and Properties of Expanded Vermiculite Coated Expanded Polystyrene/Cement Composite Foams†. Chem. J. Chinese Universities, 2018, 39(5): 1098.
Sample code | Coated EPS | V(CEPS)/ mL | m(Cement)/g | m(H2O)∶ m(Cement) | Sample code | Coated EPS | V(CEPS)/ mL | m(Cement)/g | m(H2O)∶ m(Cement) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CEF1 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.45 | CEF8 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.55 |
CEF2 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.50 | CEF9 | CE-40 | 1125 | 200 | 0.55 |
CEF3 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.55 | CEF10 | CE-40 | 1250 | 200 | 0.55 |
CEF4 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.60 | CEF11 | CE-30 | 1000 | 200 | 0.55 |
CEF5 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.65 | CEF12 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.55 |
CEF6 | CE-40 | 750 | 200 | 0.55 | CEF13 | CE-50 | 1000 | 200 | 0.55 |
CEF7 | CE-40 | 875 | 200 | 0.55 | CEF14 | CE-60 | 1000 | 200 | 0.55 |
Table 1 Formulations of EPS/cement composite foams*
Sample code | Coated EPS | V(CEPS)/ mL | m(Cement)/g | m(H2O)∶ m(Cement) | Sample code | Coated EPS | V(CEPS)/ mL | m(Cement)/g | m(H2O)∶ m(Cement) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CEF1 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.45 | CEF8 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.55 |
CEF2 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.50 | CEF9 | CE-40 | 1125 | 200 | 0.55 |
CEF3 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.55 | CEF10 | CE-40 | 1250 | 200 | 0.55 |
CEF4 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.60 | CEF11 | CE-30 | 1000 | 200 | 0.55 |
CEF5 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.65 | CEF12 | CE-40 | 1000 | 200 | 0.55 |
CEF6 | CE-40 | 750 | 200 | 0.55 | CEF13 | CE-50 | 1000 | 200 | 0.55 |
CEF7 | CE-40 | 875 | 200 | 0.55 | CEF14 | CE-60 | 1000 | 200 | 0.55 |
Sample code | TTI/s | PHRR/(kW·m-2) | THR/(MJ·m-2) | TSR/(m2·m-2) |
---|---|---|---|---|
CEF11 | 23 | 78 | 11.0 | 33.1 |
CEF12 | 51 | 62 | 8.1 | 24.7 |
CEF13 | 85 | 59 | 7.8 | 20.6 |
CEF14 | 90 | 57 | 5.7 | 8.7 |
Table 2 CCT results of the composite foams
Sample code | TTI/s | PHRR/(kW·m-2) | THR/(MJ·m-2) | TSR/(m2·m-2) |
---|---|---|---|---|
CEF11 | 23 | 78 | 11.0 | 33.1 |
CEF12 | 51 | 62 | 8.1 | 24.7 |
CEF13 | 85 | 59 | 7.8 | 20.6 |
CEF14 | 90 | 57 | 5.7 | 8.7 |
Fig.10 Photos of fractured surfaces of the composite foams before(A—D) and after(E—H) the spray flame burning Note:(A, E) CEF11; (B, F) CEF12; (C, G) CEF13; (D, H) CEF14.
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