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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