在(zai)火(huo)災中(zhong),特別是(shi)較大(da)火(huo)災發生時,目前普遍使用(yong)的(de)有(you)機(ji)(ji)裝(zhuang)飾材(cai)料(包括阻(zu)燃有(you)機(ji)(ji)材(cai)料)大(da)多經受不住大(da)火(huo)的(de)考驗,而且在(zai)燃燒中(zhong)放出的(de)大(da)量煙(yan)霧(wu)和(he)毒氣,成為火(huo)災中(zhong)威脅生命的(de)致命殺手。
而八十年代(dai)中期以后自(zi)歐美發展起來(lai)的(de)(de)“第二(er)代(dai)酚(fen)醛樹(shu)脂”及其(qi)復合材(cai)料(liao)(liao),給有機(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)防(fang)(fang)火帶來(lai)了希(xi)望(wang)。這種“既不(bu)燃燒(shao),發煙又少”的(de)(de)新型有機(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)能廣泛應用(yong)(yong)(yong)于飛機(ji)(ji)、火車(che)、汽(qi)車(che)的(de)(de)內裝飾,并可(ke)作(zuo)為(wei)公(gong)共建(jian)筑用(yong)(yong)(yong)防(fang)(fang)火裝飾材(cai)料(liao)(liao)和隧道、地鐵用(yong)(yong)(yong)阻燃材(cai)料(liao)(liao)。 一、傳統酚(fen)醛與“第二(er)代(dai)酚(fen)醛”的(de)(de)比(bi)較 傳統酚(fen)醛樹(shu)脂是粉狀材(cai)料(liao)(liao)或(huo)是高粘(zhan)度液體,必須用(yong)(yong)(yong)溶(rong)劑降低粘(zhan)度后,才能浸漬材(cai)料(liao)(liao),制作(zuo)預漬料(liao)(liao)。而且(qie)此類樹(shu)脂反應活性(xing)低,固(gu)化時(shi)間長(chang),固(gu)化階(jie)段縮合水(shui)多,故固(gu)化必須在高溫高壓條件下進(jin)行,且(qie)制品質量也不(bu)高。
所以(yi)僅(jin)(jin)能(neng)用(yong)于(yu)模壓成型(xing)工藝,長期(qi)以(yi)來僅(jin)(jin)能(neng)用(yong)于(yu)電(dian)汽、汽車零件(jian)(jian)等小型(xing)制品的(de)制作(zuo)(zuo)及印刷電(dian)路(lu)板(ban)、釣魚桿的(de)制作(zuo)(zuo)等,根本不能(neng)做(zuo)結(jie)構復(fu)合材料使用(yong),更(geng)難用(yong)于(yu)裝飾和(he)建筑。 “第二(er)代酚醛樹脂”體系的(de)最大特點和(he)突(tu)破就(jiu)是樹脂體系的(de)重新設(she)計,形成高反應(ying)活性的(de)樹脂體系,無需溶劑,可(ke)(ke)直接浸(jin)漬基材、鋪層。固化時間短,固化條件(jian)(jian)可(ke)(ke)以(yi)選(xuan)擇,甚至可(ke)(ke)常(chang)溫(wen)常(chang)壓固化,所以(yi)可(ke)(ke)用(yong)于(yu)任何干濕態工藝,例如手糊、拉擠、纏繞(rao)、噴射成型(xing)等,故可(ke)(ke)廣泛用(yong)于(yu)建筑、飛機、船只(zhi)、汽車的(de)門窗(chuang)及耐(nai)熱、隔熱部(bu)件(jian)(jian)和(he)防火通道、管道等。
二(er)、“第二(er)代酚醛”復合(he)材料(liao)(酚醛FRP)的特點
1、阻燃性能好,氧指數高。
無(wu)須加阻燃(ran)劑,酚醛FRP的氧指(zhi)數可(ke)大于50,帶(dai)填(tian)料的酚醛FRP氧指(zhi)數甚至可(ke)以達到70以上。而(er)即使阻燃(ran)聚(ju)(ju)酯(zhi)FRP氧指(zhi)數也僅(jin)為29.7,其它無(wu)阻燃(ran)劑的材料的氧指(zhi)數為:環氧樹(shu)脂19.8,聚(ju)(ju)乙烯17.8,聚(ju)(ju)丙烯17.7,聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)20。
2、發(fa)(fa)煙(yan)(yan)(yan)度低。 以UL—723煙(yan)(yan)(yan)道試驗,酚醛FRP的(de)發(fa)(fa)煙(yan)(yan)(yan)指數(shu)為7,而聚氨酯、聚氯乙烯(xi)為400,聚苯(ben)乙烯(xi)為300;以NBS煙(yan)(yan)(yan)腔法測(ce)煙(yan)(yan)(yan)密(mi)度,環氧樹脂、聚氨酯均(jun)隨燃燒時間加長而煙(yan)(yan)(yan)密(mi)度增大(da),10分鐘均(jun)超過400,而酚醛FRP變化很小,仍(reng)在(zai)10以下。這種燃燒狀(zhuang)態下極低的(de)發(fa)(fa)煙(yan)(yan)(yan)性,能有(you)效挽救(jiu)火災現場的(de)生命。
3、耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫(wen),耐(nai)(nai)熱穩定性好(hao)。 酚醛(quan)FRP在150℃—200℃時(shi)的(de)(de)(de)力學性能(neng)保持率為(wei)92—100%,熱變形溫(wen)度(du)(du)大于300℃,最高(gao)(gao)使(shi)用(yong)溫(wen)度(du)(du)可達230℃以上;可在200℃下長期使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)傳(chuan)統(tong)復合材料,如聚酯FRP的(de)(de)(de)長期使(shi)用(yong)溫(wen)度(du)(du)為(wei)70—130℃。此外,新型酚醛(quan)FRP的(de)(de)(de)熱膨(peng)脹(zhang)系數(shu)約為(wei)玻璃鋼的(de)(de)(de)1/2,為(wei)工程塑料的(de)(de)(de)1/10。 這種(zhong)良好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫(wen)、耐(nai)(nai)熱性使(shi)酚醛(quan)FRP在小火(huo)時(shi)能(neng)不變形,極高(gao)(gao)的(de)(de)(de)氧指數(shu)保證了其(qi)遇(yu)火(huo)難燃燒,而優良的(de)(de)(de)發煙(yan)性能(neng)確保發生(sheng)大火(huo)時(shi)也只會發出極其(qi)有限的(de)(de)(de)煙(yan)量(liang),可以有效地保護火(huo)災現場人員的(de)(de)(de)生(sheng)命安(an)全。
三、酚醛FRP的(de)(de)國內外現狀 在(zai)美國,酚醛FRP已(yi)(yi)用于飛機、潛(qian)艇(ting)、火車、汽車的(de)(de)門、窗及內裝飾,并逐漸應(ying)用于高層(ceng)建筑的(de)(de)墻壁、頂棚等(deng)。在(zai)日本(ben),酚醛FRP已(yi)(yi)成為(wei)日本(ben)建筑基準(zhun)法(fa)規(gui)明確提出的(de)(de)準(zhun)不燃(ran)材(cai)料(liao)中唯一的(de)(de)有機材(cai)料(liao)。
我(wo)國自“八五”期間就開(kai)始研(yan)制(zhi)新(xin)型酚醛FRP,已(yi)有火(huo)車車窗的(de)試制(zhi)品?!熬盼濉逼陂g,國家科委(wei)又將酚醛樹脂復合材(cai)料(liao)(liao)及其成型工藝列為重點攻關課題,相信在不久的(de)將來,我(wo)國科研(yan)工作者必能取得技術上(shang)的(de)突(tu)破(po),該(gai)類材(cai)料(liao)(liao)必能早(zao)日服務于我(wo)國的(de)各行各業并使我(wo)國的(de)防火(huo)材(cai)料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)走上(shang)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)臺階。