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一种使木材“防火”的隐形涂层
2022年08月21日    新闻来源:中国化工网 okmart.com    |  投稿

新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的科学家发明了一种可以“防火”木材的隐形涂层。

随着大规模工程木材在建筑行业的普及,木材面临的最大挑战之一是其易燃性。未经处理的木材或木材容易燃烧。

例如,在1666年的伦敦大火中,伦敦市中心的大部分被烧毁,因为木材是建筑的主要组成部分。如今,大多数建筑都是由钢、混凝土和玻璃组合而成,所有这些材料都相对不易着火。

在过去十年中,大规模工程木材由于成本降低和施工速度加快而越来越受欢迎,生产率提高了35%。如果木材来自可持续管理的森林,与钢铁或混凝土建筑相比,其碳足迹也更低。

目前保护木质建筑内部免受火灾的做法要求使用阻燃板(通常为石膏板和氧化镁板),或者木材必须涂上类似于防火涂料的涂料,这两种涂料都能掩盖木材的天然木纹。

相比之下,台大开发的新型隐形涂层可以让木材的自然美闪闪发光,但在被火“激活”时仍然可以提供火焰屏障。

这种防火涂层由台大材料科学与工程学院副教授阿拉文德·达萨里领导的团队发明,厚度仅为0.075毫米,高度透明,肉眼看不见。

当被热火焰加热时,会发生一系列复杂的化学反应,导致涂层变成炭状,膨胀到原始厚度的30倍以上。这种木炭可以防止火燃烧下面的木头,这在一项经过认证的实验室测试中得到了证明。

“大多数木材或木板只有一层透明的涂层,可以保护它们免受潮湿、天气腐蚀、白蚁或害虫的侵害,而且其设计不能承受高温。因此,木材仍然可以很快燃烧,特别是在没有保护的情况下,”阻燃材料专家阿索克·达萨里教授解释道。

“在我们的涂层中,我们使用技术锁定某些化合物并与树脂相互作用。当暴露在高温下时,它们将以系统的方式积极参与化学反应,从而形成木炭。这种木炭的设计具有极高的耐热性,将下面的木材与高温隔离。”

台大副校长(创新与创业)Louis Phee教授称,这项创新是木材建筑行业向前迈出的革命性一步。

“利用台大在材料科学和工程方面的优势,这是一个如何将基础研究转化为具有高冲击力的商业应用的例子,因为隐形涂层可以提高木结构的安全性和美观性,几乎没有缺点,”Phee教授说。

“像这样的创新是台大可以提供给热衷于与我们合作的行业参与者的,他们可以许可、商业化和改造可用于创造独特产品的技术,以确保新加坡在全球市场上的竞争力。”

台大团队目前正在与不同的公司进行许可谈判。Venturer Timberwork正在积极探索这种创新涂层的使用,以保护其当前项目中的大规模工程木材构件。

Venturer的董事总经理凯文·希尔表示,增强工程木材的耐火性对于在更多建筑环境中推广这项技术至关重要。

“在Venturer,与其他大规模木材建筑行业的利益相关者一样,我们相信,如果可以提高耐火性,更多的新项目将考虑使用这种新的涂层技术。它有可能降低成本,并减少对其他更昂贵解决方案的依赖,例如使用更厚的木材增加炭化层,或通过用防火板封装木材,从而否定b这种可持续和高效的建筑技术的美妙之处。”

这种新型涂料预计将受到建筑行业的高度需求,因为木材建筑需要满足监管机构制定的特定建筑防火规范。

市场上只有少数几种既能提供透明度又能提供阻燃性的产品。声称具有这两种特性的产品目前要么成本极高,要么无法通过工业使用所需的国际标准。

在行业标准测试中,例如在第三方认证实验室进行的单一燃烧项目测试,NTU制造的涂层达到了尽可能高的等级。当暴露在高温火焰中时,涂层产生的烟雾很少,能够防止火焰蔓延。

当炭被刮掉时,下面的木头仍然完好无损,证明了涂层保护木头的效率。

这一点很重要,因为在发生火灾的情况下,建筑材料需要具有阻燃性和相对无烟性,以便安全疏散建筑物中的居住者。

Exacture咨询公司最近的一份报告预计,到2029年,全球耐火涂料行业的市场规模也将增长到10.6亿美元。

标签:化工应用技术中心涂料与油漆
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