加氫石油樹脂并不屬于膨脹阻燃體系中酸源、炭源、氣源這類核心阻燃成分,而是作為成膜改性劑與炭層增強(qiáng)劑融入膨脹型防火涂料。它憑借優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、成膜性及與其他樹脂的相容性,協(xié)同膨脹阻燃體系的酸源、炭源、氣源完成發(fā)泡成炭過程,同時強(qiáng)化炭層的致密性與穩(wěn)定性,進(jìn)而提升整體阻燃效果,具體機(jī)理如下:
一、優(yōu)化成膜基底,為膨脹反應(yīng)打基礎(chǔ)
加氫石油樹脂經(jīng)加氫處理后,分子中不飽和雙鍵被飽和,形成穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu),具備出色的熱穩(wěn)定性和膜形成能力,在防火涂料中可作為成膜助劑與粘結(jié)劑配合使用。一方面,它能與涂料中的環(huán)氧、醇酸等主體樹脂及聚磷酸銨(酸源)、三聚氰胺(氣源)等阻燃組分良好相容,讓各成分均勻分散,形成致密平整的初始涂層,避免因組分分布不均導(dǎo)致局部膨脹反應(yīng)失效;另一方面,其耐熱性可保證涂層在常溫至150℃左右時保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不會提前軟化降解,為后續(xù)膨脹反應(yīng)創(chuàng)造穩(wěn)定的初始環(huán)境。
二、調(diào)控熔融體系,助力均勻膨脹發(fā)泡
當(dāng)火災(zāi)發(fā)生,環(huán)境溫度升至120 - 180℃時,膨脹型防火涂料的成膜劑開始軟化熔融,加氫石油樹脂也會隨之熔融,為膨脹反應(yīng)提供適宜的 “流動空間”。隨著溫度升至250℃以上,酸源分解產(chǎn)生無機(jī)酸,與體系中的炭源發(fā)生酯化反應(yīng)。而加氫石油樹脂熔融后形成的黏稠體系,既能減緩酸性物質(zhì)的擴(kuò)散速度,讓酯化反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行,又能包裹住氣源分解產(chǎn)生的NH₃、CO₂等不燃?xì)怏w。這種黏稠環(huán)境可避免氣體快速逸散,使氣泡在熔融體系中均勻生成并逐步長大,推動涂層平穩(wěn)膨脹,防止因氣泡破裂導(dǎo)致膨脹效果打折,為形成多孔炭層奠定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
三、強(qiáng)化炭層結(jié)構(gòu),提升隔熱隔氧效果
膨脹反應(yīng)后期,體系會逐漸膠化固化形成炭層,加氫石油樹脂在此階段能顯著提升炭層的質(zhì)量與穩(wěn)定性。其分子結(jié)構(gòu)中的飽和碳鏈可與炭源生成的炭骨架相互交織,填補(bǔ)炭層中的孔隙漏洞,讓原本疏松的海綿狀炭層變得更致密,降低熱傳導(dǎo)效率。同時,加氫石油樹脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性使其在400 - 600℃的高溫下不易分解,能作為炭層的 “支撐骨架”,增強(qiáng)炭層的機(jī)械強(qiáng)度,避免其在火焰沖擊或氣流作用下坍塌,這層經(jīng)強(qiáng)化的炭層可有效阻斷火焰與基材的接觸,減少熱量向基材傳遞,同時阻止基材分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w逸出,實現(xiàn)高效阻燃。
四、延緩炭層老化,延長阻燃時效
普通石油樹脂因分子中存在不飽和鍵,在高溫火焰環(huán)境下易被氧化降解,可能導(dǎo)致炭層加速破損。而加氫石油樹脂去除了分子中的活潑基團(tuán),抗氧化性和耐候性大幅提升。在阻燃過程中,它能抵御火焰中的氧對炭層的侵蝕,延緩炭層的氧化老化速度,避免炭層過早粉化失效。這一特性可延長炭層的有效防護(hù)時間,為基材提供更持久的保護(hù),為火災(zāi)救援爭取更長時間。
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