溫敏性水凝膠制備及滅火特性實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 14:26
水是撲滅建筑、森林等A類火災(zāi)最為常用的滅火劑之一。但水在滅火過(guò)程中,易流失,使用效率低,且大量流失的水會(huì)造成水漬危害損失。通常在水中加入各類添加劑來(lái)改變水的物性物性,以提高水的滅火性能。增加水的粘度是最有效的方式之一,但傳統(tǒng)的高分子水凝膠存在輸送困難,噴射距離短等缺點(diǎn);趥鹘y(tǒng)高分子水凝膠在滅火過(guò)程中存在的問(wèn)題,本文以甲基纖維素(MC)、聚乙二醇(PEG)、氯化鈉(NaCl)、聚磷酸銨(聚合度n=5和n=30~50)阻燃劑為主要原料,制備了一種環(huán)保易降解、熱穩(wěn)定性良好、且受外部溫度變化影響時(shí)能夠發(fā)生溶膠一凝膠相態(tài)變化的溫敏性水凝膠。該水凝膠在小于臨界轉(zhuǎn)變溫度(LCST)時(shí)呈溶膠狀,粘度小,克服了普通高分子水凝膠在常溫下存在黏度大、流動(dòng)性差的缺點(diǎn);超過(guò)LCST時(shí)呈凝膠狀,粘度大,兼具了普通高分子水凝膠擁有的黏度大、附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。研究了不同單體組分添加量對(duì)溫敏性水凝膠LCST、凝膠時(shí)間以及常溫溶膠和高溫凝膠黏度的影響,并優(yōu)選出最佳的配比濃度為MC:PEG:NaCl:聚磷酸銨(聚合度n=30~50)=1.2:5:4:1.2。采用TG和FT-IR對(duì)溫敏性水凝膠結(jié)構(gòu)特征及熱穩(wěn)定進(jìn)行研究,并對(duì)溫...
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 水系滅火劑國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 發(fā)泡型水系滅火劑
1.2.2 非發(fā)泡型水系滅火劑
1.2.3 水凝膠滅火劑
1.2.4 溫敏性水凝膠
1.3 研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
1.4 技術(shù)路線
2 溫敏性水凝膠的制備及性能表征
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.3 溫敏性水凝膠的制備
2.2 性能測(cè)試與表征
2.2.1 紅外光譜
2.2.2 黏度測(cè)試
2.2.3 溫敏性水凝膠溫臨界轉(zhuǎn)變溫度(LCST)
2.2.4 凝膠時(shí)間
2.2.5 熱重分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 紅外光譜
2.3.2 凝膠時(shí)間的影響因素
2.3.3 臨界相變溫度(LCST)的影響因素
2.3.4 溶膠和凝膠黏度變化
2.3.5 溫敏性水凝膠熱穩(wěn)定特性
2.3.6 溫敏性水凝膠凝膠機(jī)理分析
2.4 本章小結(jié)
3 溫敏性水凝膠滅A類火特性實(shí)驗(yàn)
3.1 小型A類木垛火滅火實(shí)驗(yàn)
3.1.1 小型A類木垛火的滅火實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
3.1.2 小型A類木垛火滅火實(shí)驗(yàn)工況介紹
3.1.3 木垛火自由燃燒規(guī)律
3.1.4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)溫敏性水凝滅火性能和抗復(fù)燃性能分析
3.1.5 含不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)溫敏性水凝滅A類火火焰形態(tài)和溫度分析
3.2 大型2A類木垛火滅火實(shí)驗(yàn)
3.2.1 溫敏性水凝膠滅大型2A類木垛火實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
3.2.2 溫敏性水凝膠滅大型2A類木垛火實(shí)驗(yàn)工況介紹
3.2.3 不同滅火劑滅火特性分析
3.2.4 不同滅火劑滅火過(guò)程火焰形態(tài)和溫度分析
3.3 溫敏性水凝膠對(duì)可燃物的保護(hù)作用
3.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)
3.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.3 點(diǎn)燃時(shí)間(TTI)分析
3.3.4 熱釋放速率(HRR)分析
3.3.5 總熱釋放量(THR)分析
3.4 本章小結(jié)
4 溫敏性水凝膠滅B類火特性實(shí)驗(yàn)
4.1 滅火實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
4.2 實(shí)驗(yàn)工況介紹
4.3 噴頭A滅55B的油池火實(shí)驗(yàn)
4.3.1 不同滅火劑滅火過(guò)程火焰形態(tài)分析
4.3.2 不同滅火劑滅火效果
4.3.3 不同滅火劑滅火過(guò)程溫度變化分析
4.4 噴頭B滅55B的油池火實(shí)驗(yàn)
4.4.1 不同滅火劑滅火過(guò)程火焰形態(tài)分析
4.4.2 不同滅火劑控火和滅火時(shí)間分析
4.4.3 不同滅火劑滅火過(guò)程溫度分析
4.4.4 不同滅火劑滅火過(guò)程熱輻射強(qiáng)度分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):2924154
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 水系滅火劑國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 發(fā)泡型水系滅火劑
1.2.2 非發(fā)泡型水系滅火劑
1.2.3 水凝膠滅火劑
1.2.4 溫敏性水凝膠
1.3 研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
1.4 技術(shù)路線
2 溫敏性水凝膠的制備及性能表征
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.3 溫敏性水凝膠的制備
2.2 性能測(cè)試與表征
2.2.1 紅外光譜
2.2.2 黏度測(cè)試
2.2.3 溫敏性水凝膠溫臨界轉(zhuǎn)變溫度(LCST)
2.2.4 凝膠時(shí)間
2.2.5 熱重分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 紅外光譜
2.3.2 凝膠時(shí)間的影響因素
2.3.3 臨界相變溫度(LCST)的影響因素
2.3.4 溶膠和凝膠黏度變化
2.3.5 溫敏性水凝膠熱穩(wěn)定特性
2.3.6 溫敏性水凝膠凝膠機(jī)理分析
2.4 本章小結(jié)
3 溫敏性水凝膠滅A類火特性實(shí)驗(yàn)
3.1 小型A類木垛火滅火實(shí)驗(yàn)
3.1.1 小型A類木垛火的滅火實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
3.1.2 小型A類木垛火滅火實(shí)驗(yàn)工況介紹
3.1.3 木垛火自由燃燒規(guī)律
3.1.4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)溫敏性水凝滅火性能和抗復(fù)燃性能分析
3.1.5 含不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)溫敏性水凝滅A類火火焰形態(tài)和溫度分析
3.2 大型2A類木垛火滅火實(shí)驗(yàn)
3.2.1 溫敏性水凝膠滅大型2A類木垛火實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
3.2.2 溫敏性水凝膠滅大型2A類木垛火實(shí)驗(yàn)工況介紹
3.2.3 不同滅火劑滅火特性分析
3.2.4 不同滅火劑滅火過(guò)程火焰形態(tài)和溫度分析
3.3 溫敏性水凝膠對(duì)可燃物的保護(hù)作用
3.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)
3.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.3 點(diǎn)燃時(shí)間(TTI)分析
3.3.4 熱釋放速率(HRR)分析
3.3.5 總熱釋放量(THR)分析
3.4 本章小結(jié)
4 溫敏性水凝膠滅B類火特性實(shí)驗(yàn)
4.1 滅火實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
4.2 實(shí)驗(yàn)工況介紹
4.3 噴頭A滅55B的油池火實(shí)驗(yàn)
4.3.1 不同滅火劑滅火過(guò)程火焰形態(tài)分析
4.3.2 不同滅火劑滅火效果
4.3.3 不同滅火劑滅火過(guò)程溫度變化分析
4.4 噴頭B滅55B的油池火實(shí)驗(yàn)
4.4.1 不同滅火劑滅火過(guò)程火焰形態(tài)分析
4.4.2 不同滅火劑控火和滅火時(shí)間分析
4.4.3 不同滅火劑滅火過(guò)程溫度分析
4.4.4 不同滅火劑滅火過(guò)程熱輻射強(qiáng)度分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):2924154
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