防火又环保 木建筑有了国产“隐形衣”


来源:科技日报

[导读]  木材作为一种取材容易、加工简便的结构材料,在古建和仿古建筑、木屋别墅、高档家具、人造景观等领域应用广阔。而木材的易燃性导致火灾隐患增加,且高端防火涂料产品长期被国外垄断,因此生产自主研发的木结构用高端防火涂料产品尤为重要。

中国粉体网讯  作为中国科学院引进人才,中国科学院过程工程研究所研究员王勇在2018年刚回国时,也曾感到困惑。“作为一个科研工作者,到底该做些什么才是有意义的?”这是当时王勇脑海中挥之不去的疑问。


一次偶然的机会,做国外防火涂料产品中国代理的一位老板找到王勇,详述了企业运营中自己代理的产品被国外垄断带来的烦恼,这种技术目前在国内还无法实现。王勇马上想到“科研面向国民经济主战场,打破国外技术垄断,不就很有意义吗?”两人一拍即合,王勇决定以此作为自己回国后的第一个研究项目。


木材作为一种取材容易、加工简便的结构材料,在古建和仿古建筑、木屋别墅、高档家具、人造景观等领域应用广阔。而木材的易燃性导致火灾隐患增加,且高端防火涂料产品长期被国外垄断,因此生产自主研发的木结构用高端防火涂料产品尤为重要。加之相关研究报告显示,全球木材防火涂料市场规模正在以复合年均增长率3.2%的速度增加,王勇下决心试一试。


万事开头难。一开始,王勇便遇到了很多棘手的问题。这个行业可查阅的科研资料少之又少,这对于王勇带领的5人研发团队来讲,是个非常大的挑战。


“当我们发现模仿复制国外产品这条路行不通时,就立刻转变思路,下决心自己做。”王勇坦言,当时团队选择的是困难最多的一条路,要建立自己的工艺和技术,就只能摸着石头过河。


在进行一番调研后,王勇发现,目前国内市场上的防火涂料主要还是针对钢结构的,颜色不透明,装饰性比较差,无法应用于高档的木质结构。对于想要保留木质本色,同时兼具防火功能的木材加工行业来讲,克服这个难题无疑是个挑战。


“经过反复研究,团队确定了膨胀型阻燃剂主要由磷、碳、氮三种关键元素组成。我们将氮源、碳源、磷源进行接枝聚合,通过化学反应生成一种物质,保证其折射率是一定的,因此透明性非常高。”王勇解释说,一方面,膨胀型阻燃剂遇火膨胀,它刺激化学反应和膨胀层的体积膨胀,第一时间阻断火焰对木材的直接燃烧,对木制品有很好的保护作用;另一方面,膨胀型阻燃剂在燃烧时没有含卤素的烟雾产生,比较环保。


2020年6月,王勇团队研发的水性透明膨胀防火涂料通过饰面型防火涂料的国标检验检测,耐燃时间、质量损失等关键指标都要优于国标。王勇坦言,得知检测结果时团队的兴奋之感至今难忘。


作为从中国科学院实验室孵化出来的项目,如何布局产业化,是王勇下一步面临的关键问题。前不久,王勇走出实验室,带着项目参加了中科智汇工场举办的“智汇行动”概念验证创新大赛,收获了各方专家的建议,这让团队受益匪浅。


据了解,自2020年正式启动以来,“智汇行动”概念验证创新大赛聚焦早期科研项目成长的“前一公里”,累计覆盖研究所20多个,重点实验室十余个,100余位科研人员参与其中,50个项目参与,最终8个项目获得立项支持,逐渐形成中国科学院原始创新策源地的“蓄水池”。


(中国粉体网编辑整理/昧光)

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