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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 2/2012

01.11.2012 | Original Paper

Fire retardancy effects in single and double layered sol–gel derived TiO2 and SiO2-wood composites

verfasst von: M. Shabir Mahr, T. Hübert, B. Schartel, H. Bahr, M. Sabel, H. Militz

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 2/2012

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Abstract

Sol–gel derived TiO2 and SiO2-wood inorganic composites are prepared by direct vacuum infiltration of silicon and titanium alkoxide based precursors in pine sapwood in one or two cycles followed by a controlled thermal curing process. The resulting flame retardancy effect is investigated under two different fire scenarios using cone calorimetry and oxygen index (LOI). Heat release rates (HRR) especially the values for the second peak, are reduced moderately for all single layered composites. This effect is more pronounced for double layered composites where HRR was reduced up to 40 % showing flame retardancy potential in developing fires. Beside this, smoke release was lowered up to 72 % indicating that these systems had less fire hazards compared to untreated wood, whereas no meaningful improvement is realized in terms of fire load (total heat evolved) and initial HRR increase. However impressively, the LOI of the composites were increased up to 41 vol% in comparison to 23 vol% for untreated wood displaying a remarkable flame retardancy against reaction to a small flame. An approximate linear interdependence among the fire properties and the material loading as well as fire residue was observed. A residual protection layer mechanism is proposed improving the residue properties for the investigated composites.

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Metadaten
Titel
Fire retardancy effects in single and double layered sol–gel derived TiO2 and SiO2-wood composites
verfasst von
M. Shabir Mahr
T. Hübert
B. Schartel
H. Bahr
M. Sabel
H. Militz
Publikationsdatum
01.11.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 2/2012
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-012-2877-5

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