Influence of external heat flux and coating thickness on the thermal insulation properties of two different intumescent coatings using cone calorimeter and numerical analysis

Bartholmai, Matthias; Schriever, R.; Schartel, Bernhard

doi:10.1002/fam.823

Cited by 83 publications

(65 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In PP/APP the maximum temperature was almost 200 °C lower than the maximum temperature of PP. A direct correlation between insulating properties and the thickness of intumescent layers has also been reported for intumescent coatings on steel plates [51,52].…”

Section: Pyrolysismentioning

confidence: 62%

Flame-Retardancy Properties of Intumescent Ammonium Poly(Phosphate) and Mineral Filler Magnesium Hydroxide in Combination with Graphene

et al. 2014

View full text Add to dashboard Cite

Thermally reduced graphite oxide (TRGO), containing only four single carbon layers on average, was combined with ammonium polyphosphate (APP) and magnesium hydroxide (MH), respectively, in polypropylene (PP). The nanoparticle's influence on different flame-retarding systems and possible synergisms in pyrolysis, reaction to small flame, fire behavior and mechanical properties were determined. TRGO has a positive effect on the yield stress, which is decreased by both flame-retardants and acts as a synergist with regard to Young's modulus. The applicability and effects of TRGO as an adjuvant in combination with conventional flame-retardants depends strongly on the particular flame-retardancy mechanism. In the intumescent system, even small concentrations of TRGO change the viscosity of the pyrolysing melt crucially. In case of oxygen index (OI) and UL 94 test, the addition of increasing amounts of TRGO to PP/APP had a negative impact on the oxygen index and the UL 94 classification. Nevertheless, systems with only low amounts (≤1 wt%) of TRGO achieved V-0 classification in the UL 94 test and high oxygen indices (>31 vol%). TRGO strengthens the residue structure of MH and therefore functions as a strong synergist in terms of OI and UL 94 classification (from HB to V-0).

show abstract

Section: Pyrolysismentioning

confidence: 62%

Flame-Retardancy Properties of Intumescent Ammonium Poly(Phosphate) and Mineral Filler Magnesium Hydroxide in Combination with Graphene

et al. 2014

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Работой [5] определено влияние теплового потока и толщины покрытия на огнестойкие свойства предла-гаемых вспучивающихся покрытий.…”

Section: анализ литературных данных и постановка проблемыunclassified

Determining the fire resistance properties of timber, protected by geocement-based coatings

Kravchenko¹,

Guzii²

2015

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

С . Г . Г у з и й ВведениеВ современном строительстве, благодаря своим ме-ханическим и эксплуатационным свойствам, довольно широко используется древесина. Однако ее исполь-зование ограничено рядом недостатков, опаснейшие из которых -горение и дымообразование. В связи с этим деревянные конструкции нуждаются в защите от внешних агрессивных факторов -теплового излуче-ния и пламени [1]. Перспективными огнезащитными материалами для изделий из древесины являются вспучивающиеся покрытия. Известны вспучивающи-еся покрытия на органической и неорганической ос-новах [2].Но при возникновении пожара недостатком вспучи-вающихся покрытий на органической основе является высокое дымообразование и выделение токсичных ве-ществ, поэтому их использование небезопасно [3]. Анализ литературных данных и постановка проблемыНа данный момент существуют вспучивающиеся огнезащитные покрытия на неорганической основе как в Украине, так и за рубежом. Исследования [4] установили определенный состав на основе жидкого стекла, при вспучивании которого образуется мелко-пористая структура по всему объему, что и определяет огнезащитную эффективность покрытия, а также вы-сокую адгезионную прочность.Работой [5] определено влияние теплового потока и толщины покрытия на огнестойкие свойства предла-гаемых вспучивающихся покрытий.В работе [6] представлены результаты термиче-ского анализа образцов покрытия с добавлением ами-носмолы, которые динамически нагревались от 298 до 823K при воздействии кислорода.В работе [7,8] установлена возможность исполь-зования щелочных алюмосиликатных композиций в качестве связующих веществ для получения эффек-тивных экологически безопасных теплоизоляционных материалов специального назначения.Но в выше перечисленных работах испытания огне-защитных материалов проводились только на металле, что в силу особенностей строения древесины не может гарантировать сопоставления результатов. Поэтому для деревянных конструкций необходимы новые и более корректные исследования с усовершенствован-ным покрытием. Также не были изучены и испытаны все основные огнестойкие свойства предложенных огнезащитных материалов, что и характеризует в пол-ной мере огнезащитную эффективность строительных материалов.В НИИВМ им. В. Д. Глуховского разработаны вспу-чивающиеся покрытия на основе геоцемента для огне-защиты древесины, некоторые свойства которых уже исследованы и опубликованы. В работе [9] определен оптимальный состав по основным структурообразу-ющим оксидам и реологические свойства, а в работах [10,11] проведено исследование фазовых переходов в диапазоне температур 20-1050 °С и влияния добавок

show abstract

“…Several attempts have also been made to address the shortcomings of furnace testing on reactive coatings using cone calorimeters [11,12,13,14]. These studies used cone calorimeter tests to determine thermal properties of the intumescent coating under a range of constant incident heat fluxes.…”

Section: Motivationmentioning

confidence: 99%

Novel Testing to Study the Performance of Intumescent Coatings under Non-Standard Heating Regimes

Elliott¹,

Temple²,

Maluk³

et al. 2014

Fire Saf. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

Intumescent coatings (also called reactive coatings) are widely used to protect structural steel from fire. These thin coatings swell on heating to form a highly insulating char, protecting steel members and preventing them from reaching critical temperatures that could cause them to fail. As is the case for most structural materials and assemblies, intumescent coatings for use in buildings are typically developed and certified solely according to the standard cellulosic fire resistance test by exposure within a fire testing furnace. Reliance on furnace testing is expensive, non-representative of realistic fire conditions, and insufficiently versatile to gather detailed performance information on the response of reactive coatings under the full range of design fires which might be considered during a rational, performance-based design assessment. This paper presents a novel testing methodology for studying the performance of reactive coatings when subjected to non-standard heating regimes. The new approach is calibrated and validated using furnace test data, and is shown to offer considerable advantages over furnace testing in terms of reliability, repeatability, versatility, speed and cost. An investigation is then presented to study the effective variable thermal conductivity of a commercially available reactive coating when subjected to various timehistories of heat flux. It is shown that the heating rate and dry film thickness of the coating do not drastically affect the development of effective thermal conductivity with substrate temperature, leading to a proposal for a simplified method for specifying coating requirements and/or performing heat transfer design calculations when designing to non-standard heating regimes.

show abstract

Influence of external heat flux and coating thickness on the thermal insulation properties of two different intumescent coatings using cone calorimeter and numerical analysis

Cited by 83 publications

References 8 publications

Flame-Retardancy Properties of Intumescent Ammonium Poly(Phosphate) and Mineral Filler Magnesium Hydroxide in Combination with Graphene

Flame-Retardancy Properties of Intumescent Ammonium Poly(Phosphate) and Mineral Filler Magnesium Hydroxide in Combination with Graphene

Determining the fire resistance properties of timber, protected by geocement-based coatings

Novel Testing to Study the Performance of Intumescent Coatings under Non-Standard Heating Regimes

Contact Info

Product

Resources

About