Assessment of lignin as a carbon source in intumescent coatings containing polyaniline / A. F. Baldissera in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 17, N° 5 (09/2020)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 17, N° 5 (09/2020) . - p. 1297–1307 Titre : Assessment of lignin as a carbon source in intumescent coatings containing polyaniline Type de document : texte imprimé Auteurs : A. F. Baldissera, Auteur ; M. R. Silveira, Auteur ; A. C. Dornelles, Auteur ; C. A. Ferreira, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 1297–1307 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Caractérisation Enrobage (technologie) Essais d'adhésion Essais de comportement au feu Ignifugeants Composé chimique utilisé pour réduire l'inflammabilité. Il peut être incorporé au produit durant sa fabrication ou appliqué ultérieurement à sa surface. Intumescence (chimie) Lignine La lignine est un des principaux composants du bois, avec la cellulose, l'hémicellulose et des matières extractibles. La lignine est présente principalement dans les plantes vasculaires et dans quelques algues. Ses principales fonctions sont d'apporter de la rigidité, une imperméabilité à l'eau et une grande résistance à la décomposition. Toutes les plantes vasculaires, ligneuses et herbacées, fabriquent de la lignine. Quantitativement, la teneur en lignine est de 3 à 5 % dans les feuilles, 5 à 20 % dans les tiges herbacées, 15 à 35 % dans les tiges ligneuses. Elle est moindre pour les plantes annuelles que pour les vivaces, elle est maximum chez les arbres. La lignine est principalement localisée entre les cellules (voir parois pectocellulosiques), mais on en trouve une quantité significative à l'intérieur même de celles-ci. Bien que la lignine soit un réseau tridimensionnel hydrophobe complexe, l'unité de base se résume essentiellement à une unité de phénylpropane. La lignine est le deuxième biopolymère renouvelable le plus abondant sur la Terre, après la cellulose, et, à elles deux, elles cumulent plus de 70 % de la biomasse totale. C'est pourquoi elle fait l'objet de recherches en vue de valorisations autres que ses utilisations actuelles en bois d'Å“uvre et en combustible. Voie de biosynthèse : La lignine est une molécule dont le précurseur est la phénylalanine. Cet acide aminé va subir une cascade de réactions faisant intervenir une dizaine de familles d'enzymes différentes afin de former des monolignols. Ces enzymes sont : phénylalanine ammonia-lyase (PAL), cinnamate 4-hydroxylase (C4H), 4-coumarate:CoA ligase (4CL), hydroxycinnamoyl-CoA shikimate/quinate hydroxycinnamoyl transferase (HCT), p-coumarate 3-hydroxylase (C3H), caffeoyl-CoA o-methyltransferase (CCoAOMT), cinnamoyl-CoA reductase (CCR), ferrulate 5-hydroxylase (F5H), caffeic acid O-methyltransferase (COMT) et cinnamyl alcohol deshydrogenase (CAD). Dans un certain nombre de cas, des aldéhydes peuvent également être incorporés dans le polymère. Polyaniline Revêtements organiques Revêtements:Peinture Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : Lignin, a vegetable compound, is the second most abundant biorenewable and biodegradable polymer in nature. In this study, the addition of this compound to paints containing ammonium polyphosphate (APP) and expandable graphite as pigments was investigated to improve the fire protection performance of intumescent coatings. The combination of lignin with polyaniline (PANI) in the formulations was also evaluated, as previous studies have shown that PANI-based paints show promising results in intumescent coatings. For this purpose, the thermal protection of mild steel samples coated with these organic coatings was evaluated during a fire resistance test, with the sample exposed to a Bunsen torch. During the test, temperature data and thermography images for the steel surface were collected. The coatings were also evaluated by thermogravimetric analysis and microscale combustion calorimetry. It was found that all coatings formulated provided good fire protection to the steel substrate and the lignin could be a good option to replace nonrenewable sources in intumescent paints, since the sample coated with the paint containing 10 wt% lignin reached 230°C after 30 min of assay. In addition, when this compound was used in combination with PANI, the flame protection was even better. The best performance was observed for the paint formulated with combination of 10 wt% lignin and 10 wt% PANI-ES, whose metal substrate temperature was 170°C after 30 min of assay. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Synthesis of PANI-ES - Preparation of paints - Sample preparation - Fire resistance test - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Adherence test - Thermogravimetric analysis - Fire resistance test - Digital optical microscopy - SEM–EDS - Microscale combustion calorimeter (MCC) DOI : https://doi.org/10.1007/s11998-020-00348-x En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-020-00348-x.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=34575 [article]

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Performance of different water-based resins in the formulation of intumescent coatings for passive fire protection / D. Strassburger in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 20, N° 1 (01/2023)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 20, N° 1 (01/2023) Titre : Performance of different water-based resins in the formulation of intumescent coatings for passive fire protection Type de document : texte imprimé Auteurs : D. Strassburger, Auteur ; M. R. Silveira, Auteur ; Alessandra Fiorini Baldissera, Auteur ; C. A. Ferreira, Auteur Année de publication : 2023 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Caractérisation Enrobage (technologie) Epoxydes Formulation (Génie chimique) Intumescence (chimie) Lignine La lignine est un des principaux composants du bois, avec la cellulose, l'hémicellulose et des matières extractibles. La lignine est présente principalement dans les plantes vasculaires et dans quelques algues. Ses principales fonctions sont d'apporter de la rigidité, une imperméabilité à l'eau et une grande résistance à la décomposition. Toutes les plantes vasculaires, ligneuses et herbacées, fabriquent de la lignine. Quantitativement, la teneur en lignine est de 3 à 5 % dans les feuilles, 5 à 20 % dans les tiges herbacées, 15 à 35 % dans les tiges ligneuses. Elle est moindre pour les plantes annuelles que pour les vivaces, elle est maximum chez les arbres. La lignine est principalement localisée entre les cellules (voir parois pectocellulosiques), mais on en trouve une quantité significative à l'intérieur même de celles-ci. Bien que la lignine soit un réseau tridimensionnel hydrophobe complexe, l'unité de base se résume essentiellement à une unité de phénylpropane. La lignine est le deuxième biopolymère renouvelable le plus abondant sur la Terre, après la cellulose, et, à elles deux, elles cumulent plus de 70 % de la biomasse totale. C'est pourquoi elle fait l'objet de recherches en vue de valorisations autres que ses utilisations actuelles en bois d'Å“uvre et en combustible. Voie de biosynthèse : La lignine est une molécule dont le précurseur est la phénylalanine. Cet acide aminé va subir une cascade de réactions faisant intervenir une dizaine de familles d'enzymes différentes afin de former des monolignols. Ces enzymes sont : phénylalanine ammonia-lyase (PAL), cinnamate 4-hydroxylase (C4H), 4-coumarate:CoA ligase (4CL), hydroxycinnamoyl-CoA shikimate/quinate hydroxycinnamoyl transferase (HCT), p-coumarate 3-hydroxylase (C3H), caffeoyl-CoA o-methyltransferase (CCoAOMT), cinnamoyl-CoA reductase (CCR), ferrulate 5-hydroxylase (F5H), caffeic acid O-methyltransferase (COMT) et cinnamyl alcohol deshydrogenase (CAD). Dans un certain nombre de cas, des aldéhydes peuvent également être incorporés dans le polymère. Polyacryliques Polyalkydes Polyphosphate d'ammonium Protection passive contre l'incendie la protection passive contre l’incendie dans les bâtiments est essentiellement préventive. Elle représente l’ensemble des mesures constructives permettant à un ouvrage ou une partie d’ouvrage de résister à un incendie pendant un temps prédéterminé fixé par la réglementation de construction en vigueur pour le type de bâtiment concerné. Ces mesures sont destinées à : stopper la progression des fumées, éviter la propagation des flammes, maintenir la stabilité au feu des éléments de structure le plus longtemps possible malgré l’action d’un incendie, contenir les effets thermiques le plus longtemps possible à la zone sinistrée. La principale spécificité de la protection passive est que dès le début d’un incendie, elle fonctionne sans aucune intervention humaine ni aucun apport extérieur d’énergie. C’est une protection durable, l’efficacité de la plupart des produits utilisés dans la protection passive n’étant pas limitée dans le temps. Les principaux moyens de la protection passive sont : Pour les structures, le flocage, l’encoffrement, les peintures ou enduits intumescents… Pour le compartimentage, les parois, les portes coupe-feu, les calfeutrements coupe-feu de pénétration de câbles et de tuyaux, les cheminements techniques protégés... Résistance à la flamme Revêtements en phase aqueuse Thermographie Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : In civil construction, intumescent coatings are widely used in steel structures, because in a fire, this material loses approximately half of its elastic modulus at 500°C. The use of these paints is essential to ensure the structural safety of the construction as well as that of humans. The phenomenon of intumescence in paints occurs when they are subjected to high temperatures forming a carbonaceous layer that expands on the surface of the coating, with the main purpose of serving as a thermal insulator of the substrate. The development of paints with low impact on the environment has been stimulated due to restrictions on the emission of volatile organic compounds imposed by government agencies. Therefore, the development of water-based intumescent paints has become essential to meet these guidelines. In the present work, intumescent coatings were developed with different water-based resins: epoxy, acrylic and alkyd. The paints were formulated using expandable graphite as a blowing agent and expanded char source, ammonium polyphosphate as an acid source and lignin as a carbon source. The formulations were applied to steel substrates and exposed to burning tests to verify fire resistance, and in addition, the samples were characterized by combustion microcalorimetry, thermogravimetric analysis and pyrolysis coupled with gas chromatography and mass spectrometry. The carbonaceous layers were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy with dispersive energy spectroscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy. The results of combustion microcalorimetry showed that the formulations containing lignin released less heat than the others. No toxic gases were detected in the pyrolysis of epoxy and acrylic system paints. The X-ray diffraction and Raman analyses proved the formation of thermally stable compounds in the carbonaceous layer. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Preparation of paints - Preparation of samples - Characterization of coatings - Characterization of the carbonaceous layer - RESULTS AND DISCUSSION : Characterization of coatings - Characterization of the carbonaceous layer - Table 1 : Formulation of intumescent paints in % (w/w) - Table 2 : Data obtained from TG/DTG thermograms - Table 3 : Data obtained from the MCC graphs - Table 4 : Chemical elements of the elementary EDS analysis of the samples DOI : https://doi.org/10.1007/s11998-022-00597-4 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-021-00597-4.pdf?pdf=button% [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38837 [article]

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Performance of phosphorylated tannin-based intumescent coatings in passive fire protection / J. F. Marques in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 18, N° 3 (05/2021)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 18, N° 3 (05/2021) . - p. 899-910 Titre : Performance of phosphorylated tannin-based intumescent coatings in passive fire protection Type de document : texte imprimé Auteurs : J. F. Marques, Auteur ; A. F. Baldissera, Auteur ; M. R. Silveira, Auteur ; A. C. Dornelles, Auteur ; C. A. Ferreira, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : p. 899-910 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Acier L'acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique et de la construction mécanique. L'acier est constitué d'au moins deux éléments, le fer, très majoritaire, et le carbone, dans des proportions comprises entre 0,02 % et 2 % en masse1. C'est essentiellement la teneur en carbone qui confère à l'alliage les propriétés du métal qu'on appelle "acier". Il existe d’autres métaux à base de fer qui ne sont pas des aciers comme les fontes et les ferronickels par exemple. Caractérisation Enrobage (technologie) Essais de comportement au feu Formulation (Génie chimique) Intumescence (chimie) Métaux -- Revêtements protecteurs Phosphorylation La phosphorylation est l'addition d'un groupe phosphate (un phosphoryl PO32- plus précisément) qui est transféré à une protéine ou à une petite molécule, telle le glucose ou l'adénine. Protection passive contre l'incendie la protection passive contre l’incendie dans les bâtiments est essentiellement préventive. Elle représente l’ensemble des mesures constructives permettant à un ouvrage ou une partie d’ouvrage de résister à un incendie pendant un temps prédéterminé fixé par la réglementation de construction en vigueur pour le type de bâtiment concerné. Ces mesures sont destinées à : stopper la progression des fumées, éviter la propagation des flammes, maintenir la stabilité au feu des éléments de structure le plus longtemps possible malgré l’action d’un incendie, contenir les effets thermiques le plus longtemps possible à la zone sinistrée. La principale spécificité de la protection passive est que dès le début d’un incendie, elle fonctionne sans aucune intervention humaine ni aucun apport extérieur d’énergie. C’est une protection durable, l’efficacité de la plupart des produits utilisés dans la protection passive n’étant pas limitée dans le temps. Les principaux moyens de la protection passive sont : Pour les structures, le flocage, l’encoffrement, les peintures ou enduits intumescents… Pour le compartimentage, les parois, les portes coupe-feu, les calfeutrements coupe-feu de pénétration de câbles et de tuyaux, les cheminements techniques protégés... Résistance à la flamme Revêtements:Peinture Tanins Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : The aim of this study was to evaluate the performance of intumescent coatings based on chemically modified tannin in passive fire protection. For this purpose, chemical modification of tannins was carried out with phosphorus pentoxide or phytic acid. Following this, a set of paints were formulated, each of which contained one of the tannins in combination with expandable graphite and ammonium polyphosphate as pigments. The chemical modification of the tannins was evidenced by Fourier transform infrared spectroscopy analysis, and the thermal protection of mild steel samples coated with the prepared organic coatings was evaluated after the exposure of samples to a Bunsen torch. During the tests, temperature data and thermographic images of the steel surface were collected. The coatings and the chemically modified tannins were also evaluated using thermogravimetric analysis and microscale combustion calorimetry. It was found that all coatings provided good fire protection, and the temperature of the steel substrate after 30 min of the experiment did not exceed 130°C in the formulations where only the chemically modified tannin with the expandable graphite was used. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Chemical modification of the tannin - Preparation of paints - Sample preparation - Fire resistance test - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Chemically modified tannin - Coatings - Table 1 : Paints composition (%) - Table 2 : Thickness of coatings for fire resistance test - Table 3 : Combustion data for tannins obtained by MCC - Table 4 : Combustion data for paints obtained by MCC DOI : https://doi.org/10.1007/s11998-020-00440-2 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-020-00440-2.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35938 [article]

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