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【摘要】膨胀型涂料是保护Wildland-Urban Interface（WUI）中的木结构免于火灾的许多被动方法之一。膨胀型涂层形成了一层厚厚的碳质炭，可保护基材免受火势侵袭。但是，当将膨胀型涂料用于结构的外部时，风化可能会影响膨胀型机理的过程和涂层的有效性。同样，在风化作用下的涂料化学物质可能会变成更多的易燃物质，并对受保护的木结构造成火灾损害。这项研究的目的是研究风化作用对膨胀型涂料性能的影响。主要有两个问题，第一个问题是在相对较短的时间后由于风化作用而降低了涂层的耐燃性。第二个问题是风化后可能会增加涂层试样的可燃性。为了解决这两个问题，研究了风化对阻燃性膨胀型涂料性能的影响。量热法用于收集燃烧数据，该燃烧数据在自然风化的各个时期后形成了96种不同类别的样品。这些课程包括暴露于零，三个，六个和十二个月的风化作用的样品。另外，样品在垂直风化围栏上向北和向南定向。使用三种不同的市售涂料类型将其性能与耐候性进行比较。然后，在三种不同的热通量水平下，在锥形量热仪中测试从每个类别中随机选择的标本。数据由以下测得的燃烧特性组成；点火时间（TTI），放热率（HRR），质量损失率（MLR）和有效燃烧热（EHC）。为了测量这些燃烧特性，采用了锥形量热仪。 TTI，HRR和MLR对于解决第一个问题更为重要。它们可以在火灾的起火阶段和传播阶段发挥重要作用。但是，EHC是可用于解决该研究的第二个问题的主要参数。如果通过自然风化将膨胀型涂料转变为比未涂覆的木材更易燃的燃料（具有更高的EHC），则避免使用它们作为防火材料将更为合理。下一步，将ANOVA和MANOVA方法用作统计工具，以调查类别之间的差异。特别是，收集了燃烧特性并针对4个不同的耐候间隔进行了比较，以检验耐候对这两个方面的影响。此外，采用了多类决策树的机器学习方法来估计每种处理对响应变量的影响程度。机器学习分析表明，涂层类型是点火阶段最重要的因素。样品的TTI受涂层的影响大于其他相关参数。但是，在火灾的传播阶段（HRR起主要作用），风化是最有效的因素。在下一步中，比较了风化对所有类型涂层样品的影响。关于第一个问题：在几乎所有情况下，膨胀型涂料在风化过程之前均显示出显着的保护作用。但是，由于风化，防火性能下降，但风化对EHC的影响除外。风化过程几乎在所有情况下均降低了EHC。涂层的降解因类型而异。在下一阶段，将涂层样品的性能与未涂层样品进行比较。这种比较显示了每种类型在不同的风化时间间隔中的优势。在某些情况下，没有统计证据表明在风化的12个月中，涂层样品与未涂层样品之间的性能不同。在解决第二个问题时，在膨胀型涂料的风化过程中未观察到增加的可燃性，除了在风化12个月后的一种HRR情况。与第二个问题有关的最重要因素是，风化作用不会增加EHC。另外，结果表明，具有较厚涂层的水基膨胀型涂料显示出总体更好的性能（C型和A型）。从该结果可以证明，诸如涂层厚度的物理性能可能影响涂层的寿命。
【作者】Hemmati, Vahid.；
【作者单位】The University of North Carolina at Charlotte.;
【年(卷),期】2017(),
【年度】2017
【页码】124 p.
【总页数】124
【原文格式】PDF
【正文语种】eng
【中图分类】
【关键词】
