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一种抑制煤自燃的新型膨胀型阻燃剂( A novel intumescent flame-retardant to inhibit the spontaneous combustion of coal )
BR Yan XM Hu WM Cheng YY Zhao D Xue
本文提出了一种适用于煤自燃全过程的膨胀型阻燃剂。采用扫描电镜(SEM)、同步热分析、原位FTIR、程序升温实验等方法对其缓蚀效果及机理进行了分析。结果表明，该阻燃剂在煤氧化分解的各个阶段都能起到良好的抑制作用。在30-120°C的低温阶段，由于水分的蒸发除去热量，阻燃剂携带大量水分，煤的表面温度降低。同时，阻燃剂中的羟基可以通过氢键与煤表面的-COO-基团连接，增强煤的稳定性。随着温度的升高，Mg-Al-CO3层状双氢氧化物（LDHs）中部分层间水分子被去除，降低了煤的表面温度。当温度高于170°C时，IFR/LDH发生溶铝膨胀，释放出大量不可燃气体，稀释煤周围的氧气。当温度达到300°C时，发泡层碳化，形成多孔炭层，从而抑制燃烧。添加阻燃剂的煤样CO释放量显著降低。最大失重率温度提高50～70°C，放热量降低11.1～24.2%。经500°C煅烧30 min后,残炭量是未处理煤样的1.6倍以上。
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