兼具美观性和防火性提高木材保护效果
木材因其易得性、易加工性和机械性能强而成为建筑和家具制造的热门材料。然而,木材的易燃性带来了巨大的风险,尤其是在历史建筑中。
尽管阻燃技术取得了进展,但制造兼具高透明度和防火性的涂料仍然是一项挑战。这些挑战凸显了对有效、透明且环保的木质材料防火涂料的迫切需求。
国网四川省电力研究院和四川大学的科研人员研发出一种新型透明膨胀型阻燃涂料,该项研究发表在《中国高分子学报》上,介绍了一种将磷、氮、硅三元素整合在一起的涂料,形成协同保护层。
该涂层具有出色的阻燃性能,同时保持了木材的自然外观,代表了木材防火技术的重大飞跃。
这种创新涂层将植酸阴离子和季铵阳离子结合在一起,形成交联网络,显著增强了木材的膨胀性能。这种结构将极限氧指数 (LOI) 提高到 35.5%,使木材具有很强的抗燃性。此外,该涂层可将总热释放量减少 13.9%,有效减缓燃烧过程。
其突出特点是透明度高,可保留木材的自然美,非常适合历史保存和美学用途。在暴露于火中时形成的坚固炭层可有效阻挡热量和氧气,确保对下面的木材进行全面保护。
“在防火性能和材料透明度之间取得平衡是阻燃技术的一个关键突破。这种新型涂层不仅符合木结构的严格安全标准,而且还能保留木材的美学价值,”四川大学高级研究员赵海波教授说。“这一进展对文物保护和保护重要文化遗址具有巨大潜力。”
这种新开发的涂料为提高木质材料的防火性能提供了一种实用、可持续的解决方案,特别是用于历史建筑和贵重家具。其应用范围不仅限于防火安全,在保护古建筑和文化遗产方面可能发挥关键作用。通过将高性能与环保责任相结合,这种涂料可以为木材保护树立新标准。
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