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Erschienen in: Journal of Materials Science 17/2020

14.03.2020 | Polymers & biopolymers

Reduced fire hazards of expandable polystyrene building materials via intumescent flame-retardant coatings

verfasst von: Xiaoming Shao, Yuqian Du, Xingfu Zheng, Jingchao Wang, Yuchao Wang, Shuai Zhao, Zhenxiang Xin, Lin Li

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 17/2020

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Abstract

Despite great advances, fire safety is a permanent challenge in expanded polystyrene (EPS) foam specially used as the thermal insulating external wall in buildings and constructions. Herein, an effective flame-retardant architecture consisting of phenolic epoxy resin (PER), ammonium polyphosphate (APP) and tannic acid functionalized graphene (TGE) was successfully fabricated and coated on the surface of EPS foam plate (EPS/ATG) to achieve excellent flame retardancy and thermally insulating properties. This surface coating is equivalent to protective “shield” for expanded polystyrene foam plate. The PER/APP/TGE paintcoat with a ratio of 20:20:0.65 imparted superior fire safety to EPS foam, exhibiting a high limiting oxygen index value of 35.50%, and a UL-94 V-0 classification was achieved with only 300 um of flame-retardant layer thickness. Cone calorimeter test results showed that EPS/ATG20 foam plate was more efficient in decreasing the peak heat release rate by 53.8% and prolonging ignition time by 75.7 times in comparison with the EPS foam plate. Thermal conductivity of the EPS/ATG20 foam plate just increased from 0.048 W/m K of EPS foam plate to 0.053 W/m K. The PER/APP/TGE paintcoat not only endowed excellent flame retardancy to EPS/ATG foam plates, but maintained desirable thermal insulation properties.

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Literatur
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Zurück zum Zitat Tributsch H, Fiechter S (2008) The material strategy of fire-resistant tree barks. In: De Wilde WP, Brebbia CA (eds) High performance structures and materials IV. WIT Press, Ashurst, pp 43–52 Tributsch H, Fiechter S (2008) The material strategy of fire-resistant tree barks. In: De Wilde WP, Brebbia CA (eds) High performance structures and materials IV. WIT Press, Ashurst, pp 43–52
Metadaten
Titel
Reduced fire hazards of expandable polystyrene building materials via intumescent flame-retardant coatings
verfasst von
Xiaoming Shao
Yuqian Du
Xingfu Zheng
Jingchao Wang
Yuchao Wang
Shuai Zhao
Zhenxiang Xin
Lin Li
Publikationsdatum
14.03.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 17/2020
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-020-04548-z

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