Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp tạo màng phủ chậm cháy hệ nước sử dụng phụ gia graphene cho gỗ tự nhiên
84 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.92.2023.38-45Từ khóa:
Màng phủ chậm cháy hệ nước; Màng phủ trương phồng; Graphene; Gỗ tự nhiên.Tóm tắt
Màng phủ chậm cháy trương phồng, đặc biệt là màng phủ chậm cháy trương phồng hệ nước, đang ngày càng được quan tâm do tính chất thân thiện môi trường của chúng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chế tạo thành công dung dịch tạo màng phủ chậm cháy hệ nước sử dụng phụ gia graphene cho gỗ tự nhiên với ba thành phần chính (tác nhân axit hóa ammonium polyphosphate, tác nhân than hóa pentaerythritol, tác nhân nở phồng melamine) và một số phụ gia khác trong đó có graphene. Chúng tôi đã khảo sát sự ảnh hưởng của hàm lượng graphene đối với hiệu quả chậm cháy của hỗn hợp khi phủ lên gỗ tự nhiên (gỗ thông) theo tiêu chuẩn UL94-V. Kết quả thử nghiệm cho thấy hàm lượng của graphene có tác dụng tăng cường hiệu quả chậm cháy của hỗn hợp chế tạo được. Phương pháp ảnh SEM được sử dụng để phân tích và giải thích các kết quả thử nghiệm. Một số chỉ tiêu kỹ thuật của hỗn hợp chế tạo được cũng được phân tích và đánh giá. Kết quả nghiên cứu này cung cấp một giải pháp tăng cường khả năng chống cháy cho các kết cấu gỗ tự nhiên sử dụng vật liệu thân thiện môi trường.
Tài liệu tham khảo
[1]. Ravindra G. Puri, A. S. Khanna, “Intumescent coatings: A review on recent progress”, Journal of Coatings Technology and Research, Vol. 14, No. 1, pp. 1-20, (2016). DOI: https://doi.org/10.1007/s11998-016-9815-3
[2]. Heinrich Horacek and Stefan Pieh, “The importance of intumescent systems for fire protection of plastic materials”, Polymer International, 49, pp. 1106-1114, (2000). DOI: https://doi.org/10.1002/1097-0126(200010)49:10<1106::AID-PI539>3.3.CO;2-9
[3]. Abderrahman Aqlibous, Svetlana Tretsiakova-McNally, and Talal Fateh, “Waterborne Intumescent Coatings Containing Industrial and Bio-Fillers for Fire Protection of Timber Materials”, Polymers, Vol. 12, No. 4, pp. 757, (2020). DOI: https://doi.org/10.3390/polym12040757
[4]. Xiaochun Hu, Zhao Sun, Xiaojun Zhu and Zhiqiang Sun, “Montmorillonite‐Synergized Water‐Based Intumescent Flame Retardant Coating for Plywood”, Coatings, 10, 109, (2020). DOI: https://doi.org/10.3390/coatings10020109
[5]. Bin Sang, Zhi-wei Li, Xiao-hong Li, Lai-gui Yu, and Zhi-jun Zhang, “Graphene-based flame retardants: a review”, J Mater Sci, 51, pp. 8271-8295, (2016). DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-016-0124-0
[6]. Quanyi Liu, Yinlong Zhao, Shansong Gao, Xiong Yang, Rong Fan, Maoyong Zhi, Ming Fu, “Recent advances in the flame retardancy role of graphene and its derivatives in epoxy resin materials”, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 149, pp. 106539, (2021). DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2021.106539
[7]. Khaled Parvez, Klaus Müllen, “Exfoliation of graphene via wet chemical routes”, Synthetic Metals, 210, pp. 123-132, (2015). DOI: https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2015.07.014
[8]. Khan M. F. Shahil, Alexander A. Balandin, “Thermal properties of graphene and multilayer graphene: Applications in thermal interface materials”, Solid State Communications, Vol. 152, No.15, pp. 1331–1340, (2012). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssc.2012.04.034
[9]. Giulio Malucelli, “The Role of Graphene in Flame Retardancy of Polymeric Materials: Recent Advances”, Current Graphene Science, Vol. 2, No.1, pp. 27-34, (2018). DOI: https://doi.org/10.2174/2452273202666180706145545
[10]. Wang Zhan et al, “Influence of graphene on fire protection of intumescent fire retardant coating for steel structure”, Energy Reports, Vol. 6, No. 2, pp. 693-697, (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2019.11.139
[11]. Kalyani S. Chavali, Dattatray A. Pethsangave, Kaustubh C. Patankar, Rahul V. Khose, Pravin H. Wadekar, Saptarshi Maiti, Ravindra V. Adivarekar, and Surajit Some, “Graphene-based intumescent flame retardant on cotton fabric”, J Mater Sci 55, pp. 14197–14210, (2020). DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-020-04989-6
[12]. Lê Cao Chiến et al, “Nghiên cứu chế tạo màng phủ chậm cháy thân thiện môi trường”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Vol. 6, No. 7, pp. 40-46, (2016) (in Vietnamese).
