2,6-二溴-4-硝基苯酚阻燃性能的热动力学研究

抗流失阻燃剂是当前木材阻燃研究开发的一个重要方向。笔者采用ＴＧ－ＤＴＡ热分析方法研究了２，６－二溴－４－硝基苯酚处理杉木热解过程各阶段的木炭产量和热动力学参数。结果表明：经２，６－二溴－４－硝基苯酚阻燃处理后杉木的产炭率由３１％增加到４５％，炭化阶段的峰温由５４４Ｋ下降到５２４Ｋ，活化能由２７９ｋＪ·ｍｏｌ～（－１）下降到２５６ｋＪ·ｍｏｌ～（－１），热解速率常数由１．２６× １０～（－１９）ｍｉｎ～（－１）增加到６．２３ × １０～（－１８）ｍｏｌ～（－１），淋洗试验的产炭损失率是磷酸氢二铵产炭损失率的１／５。因此，２，６－二溴－４－硝基苯酚不仅对木材具有一定的阻燃作用，同时还具有一定的耐淋洗能力。     

四溴双酚A的合成及其阻燃性能研究

研究了四溴双酚A的合成条件，并利用TG-DTA热分析技术研究了其阻燃过程的木炭产量和热动力学参数。结果表明，合成条件由室温改为冰水浴时，四溴双酚A产率由70.7%提高到85.6%，溴含量由54.1%提高到55.4%；溶剂由无水乙醇改为苯时，产率由85.6%提高到93.4%，原料配比由1：2改为1：2.4时，产率由93.4%提高到94.2%，溴含量由56.1%提高到58.8%的熔程为179.0-181.3℃，杉木经四溴双酚A处理后，产炭率由31.2%提高到45.4%，淋洗实验表明，磷酸氢二铵处理杉木的产炭损失率达26.7%，而四溴双酚A处理的产炭损失率只有4.27%。因此，合成四溴双酚A的最佳条件是在冰水浴中，以苯作溶剂，双酚A与溴的原料配比为1：2.2-2.4，在阻燃过程中四溴双酚A能改变木材热解过程和机理，不仅对木材具有较强的阻燃作用，而且还具有很强的耐淋洗能力。     

阻燃处理马尾松的热动力学分析

将硼酸、硼砂混合制成均匀的阻燃剂，并以脲醛预缩液为载体，采用动态热重法来分析马尾松木材阻燃处理前后的热动力学特性。经定性与定量分析，结果表明，该阻燃体系能使松木的热解温度降低；平均热解失重率降低、失重过程变缓；产炭量增加，在炭化阶段的失重减少。     

磷氮系膨胀型阻燃剂阻燃性能的热重分析

膨胀型阻燃体系因其高效低毒的特性而受到广泛的关注.研究了以二氨基双酚A、三氯氧磷和三聚氰胺为原料合成磷酰胺类磷氮系膨胀型阻燃剂的反应条件,并用热重分析和灼烧实验方法初步研究了它对杨木粉的阻燃特性.结果表明:用乙醚作分散介质,二氨基双酚A、三氯氧磷、三聚氰胺的摩尔比为1:3:8,回流时间5 h的条件下,磷氮系膨胀型阻燃剂的得率较高、产品质量好;热重分析表明,杨木粉经磷氮系膨胀型阻燃剂处理后,炭化阶段的峰温有所下降,活化能减小,速率常数变大,残余炭量由22.5%增加到36.3%,增加比例达到61.3%;灼烧实验表明,低于230 ℃时,经磷氮系膨胀型阻燃剂处理的杨木粉的灼烧失重大于对照样品,而在高于230 ℃以后,阻燃处理杨木粉的灼烧残余质量大于对照样品;经阻燃处理后350 ℃残余量由24.9%增加到38.4%,比对照样增加54.2%;600 ℃残余量由7.3%增加到22.3%,比对照样增加205%;灼烧残渣为黑色泡沫炭层,具有金属光泽.因此,该阻燃剂在受热时能有效地促使木材形成更多的木炭,并形成石墨样光泽的泡沫炭层.     

六甲基磷酰三胺木材阻燃剂的研究

热重分析和燃烧试验表明，六甲基磷酰三胺与杉木反应１５ｍｉｎ后，六甲基磷酰三胺使杉木的热解峰温由４１０℃降低到２９０℃，残余炭量由１７．２％增加到４８．２％，处理材用水浸泡处理２天后阻燃效果无明显下降。     

木材阻燃剂FRW的阻燃机理

在综合分析热分析法、锥形量热仪法和FTIR法获得的FRW阻燃机理研究结果并吸收木材阻燃机理研究现有成果的基础上,推导进而提出了木材阻燃剂FRW的阻燃机理。其主要内容是:1)FRW阻燃木材受热时,阻燃剂FRW分解产生不燃性气体和不挥发的酸性熔融物质,具有降低体系温度和氧气浓度及屏蔽热辐射的作用,降低了木材的热解速度;2)FRW的组分硼酸和GUP的酸性分解产物催化木材脱水、降解,以及木材热解产物的缩合、聚合、芳构化等反应,能改变木材的热解途径并使其向着有利于炭化的方向变化,FRW显著的催化成炭作用,使阻燃木材的燃烧放热量大大降低,这是FRW阻燃机理的主要方面;3)硼酸与GUP起阻燃作用的温度和方式不同,并且有相互补充的作用,因而表现出阻燃协同效应。     

ASD阻燃剂对落叶松材阻燃性能的影响

为制备具有良好阻燃性能的落叶松(Larix gmelinii)结构材,采用不同质量分数的ASD阻燃剂以真空加压的方式处理落叶松材,通过锥形量热仪测试和热重分析来考察阻燃剂对落叶松材的阻燃效果,并确定最佳的ASD阻燃剂质量分数。结果表明:经ASD阻燃剂处理后,落叶松材总热释放量和烟释放总量明显降低,降低幅度随ASD阻燃剂质量分数的增大而提高;CO产率升高,CO_2产率明显降低,升高或降低幅度随ASD阻燃剂质量分数的增大而增大,CO产率和CO_2产率之和明显下降,说明ASD阻燃处理明显抑制了落叶松材的燃烧。综合考虑阻燃效果和成本,ASD阻燃剂的最佳质量分数为50%,此时与落叶松素材相比,总热释放量降低了56.46%,烟释放总量降低了88.20%。经ASD阻燃剂处理的落叶松材初始分解温度有所降低,残余物质量分数从18.26%提高到41.06%。经ASD阻燃剂处理前后的落叶松材锥形量热仪燃烧测试后表面形态有明显差异:素材燃烧后的木炭表面松软,断层较大;阻燃处理材表面形成了致密的炭质保护层,有效延缓抑制了落叶松材的燃烧。ASD阻燃作用主要归因于对木材的催化成炭作用。     

木材的化学组成与阻燃技术的发展方向

本文研究和讨论了木材的主要化学组分的热解性质及其与木材燃烧和阻燃的关系，反应型木材阻燃剂与木材各组分的反应途径，指出200～300℃是阻燃剂促进木材脱水成炭、发挥阻燃作用的关键温度。文中还分析了木材阻燃技术的发展方向，指出反应型木材阻燃剂是解决阻燃剂吸潮和流失问题的有效途径，纳米阻燃是亟待开发的高效阻燃技术。     

人工林珍贵树种柚木和楸木的热解特性及动力学

木材阻燃体系的选择应考虑其热解特性，选取人工林珍贵树种柚木、楸木和速生材杉木、辐射松为研究对象，通过化学成分和热重（TG）分析试验，研究热解特性、热解动力学模型和参数，为阻燃体系选择提供理论依据。结果表明：四种木材的热解过程均可分为失水、过渡、剧烈降解和成炭等四个阶段；柚木、楸木的最大热解速率温度、活化能和活化因子均低于杉木和辐射松，适用于热解温度相对较低的阻燃体系。     

阻燃处理米槠热分解的热动力学分析

将硼酸、硼砂混和制成均匀的阻燃剂,并以脲醛预缩液为载体,用于处理试材,并采用TG和DTA方法来分析经处理与未经处理的米槠热解时的热动力学特性,结果表明该阻燃体系能使米槠的热解温度降低,平均热解失重率降低、失重过程变缓,产炭量增加、在炭化阶段的失重变小。     

Microstructure of wood char

Summary The exposure of wood treated with a commercial fire retardant chemical to fire conditions resulted in different patterns of char and fissure development than are seen in untreated whole wood. In addition microstructural observations demonstrated the existence of particulate fire retardant residues in char from treated wood. The source and mode of growth of these particles is considered as well as effects of fire retardants on crack growth, char development and overall appearance of chars from treated wood.The authors wish to acknowledge the general support of the University of California Berkeley Fire Research Group (NSF-RANN-S-22053, NFPCa-S-22584), University of California Berkeley Electron Microscopy Lab. (NSF-GB-38359) and the University of California, Davis Department of Botany (NSF-GB-29653). In addition we would also like to thank Dr. Arno P. Schniewind, University of California Forest Products Laboratory and Dr. R. Falk, University of California, Davis, Department of Botany     

木塑复合材料阻燃改性中的主要影响因素

研究了木塑复合材料阻燃改性中的3个重要因素,即木塑比例、阻燃剂种类和阻燃剂的添加量对其性能的影响。结果表明:木塑比例对材料的综合性能影响最大,木粉与塑料的比例提高时,材料的耐水性能提高,而材料的阻燃性能降低,静曲强度降低;在不同种类的阻燃剂对材料的阻燃性能改性实验中,复合磷氮类阻燃剂效果最佳;阻燃剂的添加实验表明,随着阻燃剂添加的量增加,材料的阻燃性能提高,内结合强度加大,而耐水性能降低。     

可膨胀石墨与聚磷酸铵对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用(英文)

采用锥形量热仪(CONE)研究可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用。CONE测试结果表明:EG和APP均可降低木粉/聚丙烯复合体系的热释放速率(HRR)、总热释放(THR)和烟释放速率(RSR),提高成炭率;与APP相比,EG表现出更好的抑烟效果。当EG与APP的总添加量为15%、复配比例为2∶1时,能形成稳定致密的膨胀炭层,阻燃协同效应显著。力学性能测试结果表明:即使在马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的存在下,EG和APP阻燃剂的添加对复合材料的冲击强度和弯曲强度仍有不利影响,但EG的添加可提高复合材料的弯曲模量。     

木塑复合材料阻燃技术研究现状和趋势

综述了近年来木塑复合材料的常用阻燃剂类型（主要指无卤阻燃剂）、阻燃处理工艺及其阻燃性能的研究现状,对木塑复合材料的燃烧性能进行了分析,并结合木塑复合材料在阻燃方面存在的问题对其未来发展方向进行了展望。     

美国阻燃处理木材的现状

总结美国阻燃处理木材的规范与标准,介绍美国主要阻燃处理木材生产商的阻燃木材产品,分析主要阻燃剂的配方及合成工艺、处理木材的工艺与技术特点,为国内阻燃处理木材行业的技术发展提出建议.     

阻燃剂WFRJ1改性木材的体积稳定性和涂饰性能

用阻燃剂ＷＦＲＪ１处理大青杨木材并对处理材的阻燃性能、涂饰性能和体积稳定性进行测定。结果表明：ＷＦＲＪ１可用于木制品的阻燃处理。当ＷＦＲＪ１浓度为１０％时,氧指数可达到５０％以上,与水溶性ＲＦ树脂复配,可大幅度提高处理材的抗胀缩率和阻湿率,增加体积稳定性。经ＷＦＲＪ１处理后杨木单板的涂饰性能未受影响。     

木材阻燃的概况

近几年来我国火灾的严重性,已使木材阻燃成为一项紧迫任务。文中简要介绍了建筑结构材料的耐火试验、木材阻燃处理方法、阻燃剂及发展趋势。     

AMINO RESIN FLAME RETARDANT FOR WOOD

INTRoDUCTIoNThechemicalscommonlyusedforflameretardantstowoodincludeammoniumphosphate,phosphoricacid,boricacid,borax,hydratedalumna,am-moniasulfate,zincchlorideandmagne--siumcNoridetl'2j.Thesechemicalsareimpregnatedasaqueoussolutionsintothewoodwheretheyaredepositedwithintheporesandcapillariesofthewoodwhenthesolutionevaporates.Butthesechemicalsarenotsuitableforexteriorandunder-groundconstructionwheretheflameretardantsareleachedeasily[3:.Nowanimportantdevelopmentorientationofstudyingonflamere…     

三种木材阻燃剂的对比研究

通过处理三组不同密度的水曲柳,对比研究了BL-环保阻燃剂和市场上两种木材阻燃剂的渗透性及阻燃性等。结果表明,BL-环保阻燃剂在阻燃性、抑烟性方面优于另外两种阻燃剂;在渗透性和吸湿性方面居中;而在对木材力学性能的影响方面不如其他两种阻燃剂。