青岛陆地化工钻研院刷层涂料能扛千度猛火

By | 2020年7月28日

建材网】炭在人们的印象中就是拿来烧的,可在科学家那里却能做成防火涂料,用1000多摄氏度的火焰灼烧能坚持1小时甚至更长时间防火隔热。6月12日下午,记者在海洋化工研究院海洋涂料国家重点实验室见到了这些神奇的功能涂料,有能自己清洁的涂料,有防止海洋生物附着船体的防污涂料。这些材料在很多重大项目上出过力,例如在数千米海底都不会被压缩破坏的固体浮力材料,这次准备下潜7000米的蛟龙号就用到了它。
  
  涂料遇火膨胀能“挺”1小时
  
  6月12日下午记者来到海洋化工研究院,探访海洋涂料国家重点实验室。“我们实验室是2010年批下来的,1000多人在这个实验室努力呢。”领记者参观的是该院研究一室工程师王丹。“这里就是我们防火涂料做实验的地方了。”
  
  记者看到,在架子上摆着很多被“烧焦”的小板儿,上面一层黑黑的东西,王丹说这就是涂料烧过后的样子,“这种涂料被烧后会迅速膨胀,1毫米厚的涂料被烧后就膨胀起来,一般能膨胀几倍到几十倍,涂料里面还很细密,像面包似的,这样才能防火。燃烧这一面温度可能达到上千摄氏度,但是另一面的温度也就在100摄氏度左右。”
  
  眼见为实。王丹拿出一块涂有防火涂料的钢板,用1000摄氏度的火焰灼烧。奇迹就这样发生了,涂料在灼烧后就像发面一样膨胀起来,并且越来越高,原先只有不到1毫米厚的一层涂料变成到好几厘米厚,“这么厚的材料能阻止燃烧1个小时左右。”
  
  防火涂料到底是怎样“炼成”的呢?王丹的解释让记者大吃一惊,“你看到这膨胀起来的黑黑的东西了吗?这就是炭形成的碳层,这种功能涂料就是靠它防火的。”记者更加狐疑:炭不是用来烧的吗?为什么却被用来防火呢?王丹解释,这种涂料中的炭其实也可以烧,长时间灼烧后就会化成白色的灰烬,但是时间慢,国家标准防火涂料防火时间是半个小时,而这种涂料一般都在1个小时以上,为灭火赢取了时间。
  
  防火涂料里还加了三聚氰胺
  
  “三聚氰胺你应该熟悉吧,虽然吃了有毒,但却应用在防火涂料里,只要利用好了,任何东西都是有益的。”王丹说,涂料一般都是用树脂作为基底,再加入其他的功能性成分而成的。“树脂就是那种造眼镜片的东西,不过不一样的树脂功能不一样。”他说,选择好树脂后,熔成液态,然后加入不一样的填料就可以了,而这填料就是功能性涂料的核心技术。
  
  在实验室记者还看到一种有意思的涂料自清洁涂料,上面沾了东西后用水一冲就可以光洁如初了。“这种涂料就利用了”荷叶原理”,荷叶我们大家都见过,荷叶上面有水珠了也不会湿,会自己滑下来。”这种涂料采用特种树脂制成,其分子间不同的排布造成表面能很小,达到自我清洁的效果。
  
  王丹带记者来到该实验室的展示厅。“这根钢管上面进行着我们的一个实验,它一面涂了防污涂料,另一面没有,你看效果差多大。”他说这种海洋涂料是为了防止生物附着船体的,记者看到涂有涂料的一侧钢管上光滑如初,而另一侧则聚集了厚厚一层海蛎子等海洋生物,“效果还是很明显的,要是不涂这种防污涂料,船底下就会有一层厚厚的海洋生物,非常惊人,给船增重非常多。”这种涂料主要是靠释放一种海洋生物讨厌的化学物质来驱赶它们。
  
  不沉底的材料蛟龙号上也有它
  
  这个实验室还有一些“明星”级的功能材料。在固体浮力材料课题组,工程师吴则华向记者展示了他们研究成果。“这种材料的密度是0.474克/立方米,比水还小,能浮在水面上。”吴则华递给记者一块卡片相机大小的材料,拿在手里就像没有重量一样。“把这种材料送到海底4300米的地方它才会被破坏,小于这个深度它的浮力都不会变化。”吴则华说。
  
  实验室还有一个大家伙,吴则华说是性能更好的固体浮力材料。虽然它有课桌那么大,但搬起来还是比较容易。吴则华将这个大家伙抛到水里,它还是浮在水面上。吴则华说,这种材料在很多重大项目上出过力,这次冲击7000米深海的蛟龙号上也有它,“有了这种固体浮力材料后,靠水的浮力就抵消了一部分重力,并且这种材料在那么深的海底也不会变形,浮力不会发生变化。”
  
  吴则华介绍,这个家族很庞大,还包括化学发泡固体浮力材料、可加工固体浮力材料,应用实例更是广泛,从南极到北极,援潜救生、信号浮标……其中还包括我国较早的自主与遥控混合作业模式水下机器人“北极ARV”中也用了固体浮力材料作主浮体。