基于氧化石墨烯和碳纳米管的二元杂化物的阻燃性能研究

探讨了氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)组成的二元杂化物在聚氨酯泡沫上的阻燃协效作用。利用层层自组装方法,将氧化石墨烯和碳纳米管构成的涂层构筑于软质聚氨酯泡沫的表面,然后通过宏观燃烧测试、锥形量热仪分析等手段对涂层改性的泡沫材料的阻燃性能进行分析。研究结果表明,相较于单一组分(CNT或GO),二元杂化物(CNT/GO)改性的聚氨酯泡沫材料显示出更低的热释放速率峰值和总的热释放量,并且其燃烧后残留的炭渣结构最为完整。因此,由GO与CNT组成的二元杂化物涂层具有更高的阻燃效果。     

基于层层自组装技术制备的吸油型聚氨酯泡沫材料及其性能研究

利用高效吸油材料处理溢油事故是一种简单有效的方法。针对现有吸油材料吸油效率较低、制备方式复杂的问题,采用层层自组装技术,将钠基蒙脱土填充的涂层构筑于软质聚氨酯泡沫表面,经过后续疏水改性处理,制备了具有超疏水超亲油表面的聚氨酯泡沫材料。材料测试结果表明:组装4层涂层改性的聚氨酯泡沫水接触角达到135°,对不同种类油品的吸油重量能达到自身重量的30~60倍;油水混合物中的吸油效果也显示其能有效处理水面、水下油污。宏观燃烧实验测试结果表明制备的改性聚氨酯泡沫具有良好的阻燃性能。采用上述简单易行的制备技术制得的吸油材料,可成功应用于油水分离,具有良好的应用前景。     

矿用聚氨酯硬泡密闭材料的安全性能研究

对聚氨酯硬泡密闭材料的安全性能进行测定和研究,旨在为矿井降氡技术提供可行的安全材料,从而改善铀矿开采环境,提高井下工作人员的职业安全健康水平。在材料反应机理研究的基础上,通过实验对制备出的聚氨酯硬泡密闭材料进行安全性能测试,结果表明:其发泡时间低于5min、发泡倍数达30倍以上、泡沫均匀致密;降氡效率为84.58%;压缩应力为850.60kPa,断裂拉伸应力为206.0kPa,冲击强度为2.66kJ/m2;材料贮存36个月内的密度变化率小于0.5%,压缩应力变化率小于10.5%,18个月后压缩应力变化趋势缓慢。     

阻燃聚氨酯泡沫材料的性能测试影响因素分析

聚氨酯泡沫材料具有优异的综合性能,广泛应用于工业以及人们生活的各个领域中,未经阻燃处理的聚氨酯易燃,发烟量大,各工业部门对其制品燃烧性能的要求越来越高,本文通过试验研究阻燃聚氨酯泡沫的相关性能影响因素,在平衡其物理机械性能的前提下,测定其水平燃烧性能、利用烟密度测定仪测试烟密度,确定其相对发烟性能.通过对测定中的影响因素进行分析,总结出几个影响测定聚氨酯泡沫相关性能的重要因素.     

用DMA研究聚氨酯泡沫材料的压缩耗能性能

本文提出一种分析泡沫材料抗周期性脉动冲击防护性能的试验方法。运用DMA"低频—高频—低频"周期循环的动态压缩模式,模拟外部冲击脉动压力"弱—强—弱"周期性变化的作用特点。使用该方法对异氰酸酯指数不同的几种低密度聚氨酯泡沫材料进行了试验分析。结果表明,异氰酸酯指数R为1.8的低密度聚氨酯泡沫材料对周期性脉动冲击压力具有较高的损耗因子和耗能模量,与分子结构理论分析一致,该试验方法具有参考价值。     

基于石墨烯-氧化镍杂化物与二氧化钛纳米管协效阻燃环氧树脂的制备及研究

通过共沉淀法制备了石墨烯-氧化镍杂化材料,通过水热法制备了二氧化钛纳米管,然后利用溶液共混法制备了石墨烯-氧化镍/二氧化钛纳米管/环氧树脂纳米复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪和透射电子显微镜(TEM)对纳米材料的结构和形貌进行表征;热重分析数据表明复合材料的热稳定性有所提高;锥形量热测试结果显示,将石墨烯-氧化镍杂化物与二氧化钛纳米管进行复配,加入环氧树脂中,可以有效降低材料的热释放速率峰值和总热释放。     

可膨胀石墨阻燃聚氨酯硬质泡沫燃烧安全性能研究

本文在明确聚氨酯硬质泡沫(RPUF)市场应用地位的基础上,采用水性发泡的方法,制备了可膨胀石墨阻燃(15wt%)的聚氨酯硬质泡沫(EG/RPUF),通过对其燃烧后炭层表面的扫描,明确了其防火机理。采用锥形量热仪模拟典型的保温泡沫材料在真实火灾中的燃烧行为,得出了EG/RPUF较RPUF有更好阻燃性能的结论。     

不同添加剂对聚氨酯泡沫材料阻燃性能的影响

为研究不同添加剂对聚氨酯泡沫材料阻燃性能的影响,对磷酸、硼酸、杨梅单宁阻燃剂3种添加剂处理后的聚氨酯泡沫材料与标准样分别测定氧指数、热值、烟密度等级和热稳定性,并以层次分析法评价阻燃性能优劣。结果表明:4种材料PUF STD、PUF PA、PUF BA、PUF FR的OI、CV依次分别为34.71%、38.59%、35.88%、37.86%,17.4023、16.7037、15.3197、15.0397kJ/g,燃烧时均少烟,热稳定性排序为:TS PA>TS STD>TS FR>TS BA;采用层次分析法分析3种添加剂对聚氨酯泡沫材料阻燃性能的影响顺序由优到劣为:PUF PA>PUF FR>PUF BA>PUF STD。该结论可为聚氨酯材料阻燃添加剂的选择提供参考方向。     

基于锥形量热仪的典型软垫座椅材料燃烧特性研究

采用锥形量热仪研究不同热辐射功率下典型软垫座椅材料(聚氨酯泡沫填料/包覆层组合件)的燃烧特性,为软垫座椅的火灾安全提供技术支持。结果表明:在点燃性能方面,聚氨酯泡沫/人造革组合件的耐热性相对最高,其点燃前包覆层开口临界辐射功率为40~45 k W/m~2,聚氨酯泡沫/尼龙组合件不易被点燃,其包覆层具有较高的阻燃性;分析材料的热释放速率(HRR)曲线得到,聚氨酯泡沫/人造革组合件充分燃烧过程中出现2个增长峰,且峰值相对较低,而聚氨酯泡沫/化纤与聚氨酯泡沫/尼龙组合件只有1个增长峰,且在50k W/m~2热辐射下峰值均达到600 k W/m~2以上;采用多种评价指标对各组合件进行评估,发现FGI分析与Petrella风险矩阵更适用于组合件材料的火灾危险性评估。     

α-FeOOH/GO复合材料光催化降解四环素的研究

以石墨烯(GO)与七水硫酸亚铁为原料,采用水浴加热并回流的方法制备了石墨烯与羟基氧化铁的负载材料。以四环素为目标降解物,对该材料催化剂性能进行了测试,探究了催化剂用量、p H等因素对光催化效果的影响,运用SEM、TEM和BET等方法对其晶体结构进行表征。实验表明,石墨烯与α-Fe OOH成功负载,且光催化效果非常明显,反应30min左右时对废水中四环素色度去除率达到95%以上。此外,负载石墨烯的α-Fe OOH粉末形貌分布均匀,比表面积提升较大,多次使用后对废水中四环素的降解效率可保持90%左右。     

水泥基泡沫形成机理及抑制煤堆自燃试验研究

煤炭开采面临煤自然发火等灾害的严重威胁,在分析现有防灭火技术特征的基础上,制备了1种水泥基泡沫材料。探讨了水泥基泡沫形成机理,包括水基泡沫与浆液扰流混合发泡,表面活性剂增加颗粒疏水性及颗粒稳定泡沫液膜,液膜中水泥、粉煤灰颗粒水化反应及促凝剂加速凝结固化。搭建了小型抑制煤堆自燃试验平台,开展了煤堆自燃温升变化及黄泥浆、无机凝胶、阻化泡沫、水泥基泡沫等防灭火介质降温效果试验,结果表明:水泥基泡沫具有向上堆积的能力,能对高温煤颗粒进行覆盖、包裹,并具有较好的热稳定性,总体降温性能最佳;压注后,监测时间0~900 s内,径向距离为0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 m处温度分别从376.98,376.00,374.38,372.14,369.27 ℃下降到21,26,29,35,42 ℃。     

燃油箱填充用防火抑爆网状泡沫材料

网状聚氨酯泡沫材料具有97%以上的孔隙、优良的机械性能和极强的抑制爆炸连锁反应扩大和缓和燃油冲击晃动等特性.本文就这类网状材料的结构、性能和防火抑爆机理进行分析和研究,并简要介绍了这类材料的使用情况.     

新型封孔材料的性能研究及封孔长度计算

研究聚氨酯硬泡材料的渗透性能和粘结性能,旨在为煤矿瓦斯抽放和煤层注水工艺提供本质安全型的封孔材料,从而提高瓦斯抽放和煤层注水的效果,做好瓦斯、煤尘灾害的预防工作。根据达西定律设计材料渗流量的测试实验,将测定的数据进行线性拟合后,得出聚氨酯硬泡材料的渗透系数为1.00546×10-6cm/s;通过材料的抗压剪切力测试,得出聚氨酯硬泡与煤的粘结强度为387.95kPa;根据封孔模拟实验结果,选择压注药液法作为封孔方法,并根据钻孔受力平衡原则,计算得出由聚氨酯硬泡作为封孔材料的封孔长度至少为0.967m。     

矿井安全作业采用的填充密闭材料──泡沫树脂及其应用技术

泡沫树脂是一种新型安全填充密闭材料。以德国Ｉｓｏｓｃｈａｕｍ 型速凝泡沫树脂为例,分析与探讨了泡沫树脂材料的基本配方、性能、应用方法和应用范围以及我国在此领域的研究动向等问题。通过分析与研究发现,泡沫树脂具有良好的弹性、较低的透气性、不延燃、使用简便、可靠等优良特性,因此,建议我国矿山开采业尽快开发和应用这种新型安全填充密封材料     

一种新型泡沫凝胶成胶时间及灭火特性的实验研究

为研究新型无氨泡沫凝胶的胶凝特性和灭火特点,采用倾斜试管法分别测试了不同反应物浓度、温度、pH值和发泡剂浓度等参数对新型泡沫凝胶成胶时间的影响,同时通过灭火实验对泡沫凝胶的消防特性进行了研究。结果显示：当水玻璃与促凝剂的质量比在1．33—4．0时材料成胶时间满足煤矿灭火要求;pH值在6．9—8．5时成胶最快;成胶时间随温度升高而减小;发泡剂浓度对成胶时间影响不大;泡沫凝胶灭火效果良好且有效延长了复燃周期。因此泡沫凝胶在矿井消防中有很强的实用价值,并且可通过限制反应物浓度、pH值、温度等参数,更高效的控制成胶时间。     

聚氨酯火灾风险及消防安全防控对策

聚氨酯作为一种新型材料,凭借着各种优越的性能,在工业、农业、交通运输、合成革、建筑装修等生产生活的各个领域都得到了极为广泛的应用。由于聚氨酯泡沫材料极易燃烧,燃烧过程异常迅速、猛烈,而且燃烧过程中会释放出CO、HCN等对人体有毒害的气体,因此在聚氨酯材料广泛应用的同时也潜藏着巨大的火灾危险性。聚氨酯材料一旦发生火灾事故,容易造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此非常有必要对聚氨酯材料的火灾风险进行分析,有针对性地制定有效的应急消防防控措施,以期降低火灾事故发生概率和减小事故后果。     

光电测试系统及其在硐室排污通风研究中的应用

介绍了光电微机测试系统的构成、测试原理及其在扁平硐室排污通风实验研究中的应用,并根据模拟实验结果,提出了硐室排污通风风量的通用计算式:Q=β（V/t）In(Co/C)。     

固化剂对矿用充填泡沫固化行为的影响

为提高泡沫的充填堵漏风效果,选取有机强酸A,有机磺酸B,无机强酸C等3种固化剂,通过测定泡沫的发泡时间、发泡温度、承压强度和氧指数等参数,分析不同组合固化剂对矿用充填泡沫固化行为的影响。结果表明:乳化时间、起泡时间和表干时间随固化剂用量的增加而明显缩短;泡沫的发泡倍数和发泡温度随固化剂用量的增加而增加;单独使用有机强酸A或有机磺酸B时,泡沫都存在不同程度的收缩,当添加较高量的无机强酸C时,泡沫的尺寸稳定性变好。当复合固化剂有机强酸A用量∶有机磺酸B用量∶无机强酸C用量=1.2∶1∶1时,泡沫的固化效果最优。     

煤矿综掘面泡沫降尘技术研究与实施

针对煤矿综掘面粉尘治理技术中存在的不足,采用泡沫降尘新技术结合长压短抽式通风方式进行粉尘防治。以霍尔辛赫矿为例,根据井下实际情况,利用GAMB IT和FLUENT建立掘进巷道的几何模型,并对巷道掘进通风过程中粉尘分布规律进行解算,将模拟结果和现场实测数据对比,确定掘进面回风侧的高浓度粉尘分布区。对掘进面煤样进行湿润性试验,确定最佳的发泡剂添加比例。综合以上情况,泡沫降尘技术实施时采用环形前置式喷头布置,发泡剂添加比例定为10‰,并在回风侧距掘进面5 m、距底板2 m处设置风筒,将高浓度粉尘抽出并沉降。现场实测数据显示,泡沫降尘技术降尘效率明显高于喷雾降尘技术。使用泡沫降尘时,在司机侧测得全尘及呼吸性粉尘降尘效率分别达到75.4%和74.7%。     

加氢装置分液罐泄漏失效原因分析

针对某石油化工公司加氢装置中变气第一分液罐底部环焊缝周围产生多处裂纹而发生泄漏的事故,通过对该压力容器使用工作环境的工况调查、设备泄漏部位裂纹宏观分析、裂纹形态及断口理化金相分析、材质化学成分检测、焊接接头金相组织分析、材料拉伸力学性能试验和硬度测试等手段,综合分析裂纹产生的原因,得出初步结论,并提出改进建议。