新型复合氮-磷-硫阻燃剂对于竹基材料的阻燃效果研究

本研究采用低聚合度的聚磷酸铵（APP）与无水对氨基苯磺酸（ASA）通过离子交换反应制备一种用于竹基材料的复合阻燃剂——氮-磷-硫（N-P-S）复合阻燃剂。其原理为经脱水缩合的磷酸盐通过交联促使竹基材料表层炭化,同时成为强脱水剂及不燃气体覆盖竹材,从而隔绝或稀释氧气浓度达到阻燃的效果。试验结果显示,随着浸渍N-P-S时间的增加,竹材的载药量呈现出先上升后趋于稳定的趋势,浸渍24 h后竹材的阻燃时间达到207.69 s,是浸泡蒸馏水的3.25倍。N-P-S阻燃剂属于无卤的绿色环保新型阻燃剂,可为竹材阻燃改性提供研究经验。     

Ag-N-C-P掺杂TiO2改性沙柳活性炭的结构和再生性能

为提高TiO₂负载活性炭（AC）的可见光催化再生速率,采用非金属（N、C、P）-金属（Ag）多元素的协同作用对其进行改性。结果表明：Ti以Ti⁴⁺形式存在,Ag以银单质形式修饰TiO₂,N在TiO₂晶格中形成间隙氮,P在TiO₂晶格形成了Ti-O-P键。Ag掺杂对抑制TiO₂电子-空穴复合的效果低于N,但由于N元素在制备过程中,容易以气体形式逃逸,样品中保留较少,因此N掺杂改性再生效果较Ag差。虽然Ag和N掺杂使样品孔隙减少,但样品的含氧官能团含量增加,改性后样品的吸附性能得到了增强,且多元素掺杂对抑制电子-空穴复合效果最佳,因此Ag-N-C-P掺杂TiO₂改性AC表现出最优的再生速率和性能,从而实现了TiO₂改性AC的高效再生。     

磷-氮-硼复合阻燃剂在中密度纤维板中的应用

研究了以脒基脲磷酸盐(GUP)为主体的磷-氮-硼复合阻燃剂在纤维板中的应用.在阻燃剂的用量上结合改性胶黏剂的作用,克服了板材理化性能的不足,达到了GB/T11718-2009的基本要求,并实现产业化生产.     

单宁和纳米SiO2改性大豆基胶黏剂的制备及其性能

为制备无甲醛的环保型生物基木材胶黏剂,以单宁和纳米SiO₂改性脱脂豆粉制备大豆基胶黏剂（DSF）,并分析了改性大豆基胶黏剂的性能。研究结果显示：单宁和纳米SiO₂二元复合改性大豆基胶黏剂（DSF-T-SiO₂）在固化过程中能够形成稳定的交联结构;TG分析表明单宁和SiO₂改性显著提高了胶黏剂的热稳定性;单宁改性大豆基胶黏剂（DSF-T）可提高干态和湿态胶合性能,纳米SiO₂改性大豆基胶黏剂（DSF-SiO₂）的干态胶合性能略有提高,但湿态胶合性能无明显改善。经分析以25 g脱脂豆粉、 5 g单宁、 0.1 g纳米SiO₂和70 g去离子水混合均匀搅拌得到的改性胶黏剂DSF-T-SiO₂-2的起始黏度比未改性的DSF降低了79.58%;DSF-T-SiO₂-2的固化胶层水溶解率为（27.5±0.05）%,比对照组DSF下降了28.4个百分点。此外,DSF-T-SiO₂-2...     

TiO2@SiO2-脱木素木材的制备及其耐光性增强

【目的】在二氧化钛（TiO₂）颗粒表面包覆光惰性物质二氧化硅（SiO₂）,制备出具有抑制纳米TiO₂固有的光催化活性、仍保留其原有的紫外屏蔽、可见光透明特性、具有核壳结构、单分散、小尺寸纳米TiO₂@SiO₂,用于抑制脱木素木材（DW）中残留木质素的光老化,制备耐光型TiO₂@SiO₂-脱木素木材（TiO₂@SiO₂-DW）,以提高DW基功能材料的耐光性,延长其使用寿命、木材高值化及碳达峰、碳中和,为经典、普适液-固-液（LSS）法制备的单分散、脂肪酸保护的其他小尺寸纳米颗粒表面的SiO₂包覆、改性及功能化提供可行方案。【方法】采用LSS法制备单分散、尺寸约8 nm、表面吸附油酸分子、分散在环己烷中、锐钛矿相纳米TiO₂;反向微乳液法在TiO₂纳米颗粒表面包覆SiO₂,制备出单分散、粒径约12 nm、分散...     

阻燃杨木胶合板挥发性有机化合物释放研究

选取四种品牌四种厚度阻燃杨木胶合板,待其释放稳定（第28天）,采用小型环境舱采集其挥发性有机化合物（VOCs）,并结合气相色谱-质谱法,分析挥发性有机化合物种类和含量.实验结果表明：不同品牌阻燃杨木胶合板总挥发性有机化合物（TVOC）释放量在50.14μg/m3 ～ 248.92μg/m3之间;各个板材VOCs释放量和检出物不完全相同,单个板材检出物种类最高为36种;芳香类和烃类化合物质量浓度之和占挥发性有机化合物总质量浓度的55.10％～85.72％;同时还捡出醛类、酮类和酯类等其他挥发性有机化合物;经过磷-氮-硼系阻燃剂处理的板材VOCs释放量比磷-氮系阻燃剂处理板材高;同种品牌阻燃杨木胶合板随厚度增加TVOC释放量呈增加趋势.     

大豆油基木器涂料的合成及其阻燃性能研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的衣康酸前聚体(GI)和环氧大豆油(ESO)的合成产品GIESO为原料,甲基丙烯酸四氢呋喃酯(THFMA)作稀释剂,制得疏水纳米SiO₂改性生物基UV固化树脂,然后引入含磷型阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO),制备了一种具有疏水和阻燃性能的UV固化木器涂料。通过调节树脂中SiO₂和DOPO的用量,研究了这两种组分对涂层性能的影响。研究结果表明：SiO₂用量为0.5%(以GIESO/THFMA的质量计,下同)时,涂层GIESO/THFMA-Si 0.5综合性能最佳,吸水率为0.49%,接触角108.2°。DOPO用量20%时,制得了一种具有较高涂膜性能,疏水性能和阻燃性能均较好的光固化木器涂料,涂膜硬度6H,附着力1级,柔韧性4 mm,接触角103.7°,极限氧指数(LOI)可达24.0%。     

N,P共掺杂香蒲基炭气凝胶的制备、表征及其电化学性能

以香蒲花序为原料,NH₄H₂PO₄为掺杂剂,经酸性NaClO₂预处理、超声波细胞破碎处理、冷冻干燥、高温炭化制备N、P共掺杂香蒲基炭气凝胶(NPCA)。采用SEM、N₂吸附/脱附、XRD、XPS对NPCA的形貌、孔隙结构、晶相结构、表面化学组成进行表征,系统研究了掺杂量和炭化温度对NPCA电化学性能的影响。研究结果表明：NPCA是由无定形炭组成的三维网状立体结构;NPCA表面氮元素以吡啶氮(N-6)、吡咯氮(N-5)、石墨化氮(N-Q)和氧化氮(N-X)的形式存在,磷元素以P—O和P—C的形式存在。NH₄H₂PO₄的掺杂量和炭化温度影响NPCA的孔隙结构及表面化学结构。NPAC的较佳制备条件为：香蒲纤维素与NH₄H₂PO₄的质量比为1∶2,炭化温度800℃。此条件下制备的NPAC-2-800具有丰富的孔隙结构和表面官能团,比表面积为599.88 m...     

硬脂酰化木质素基复合涂层在木材超疏水改性中的应用

在木材表面构建超疏水涂层能有效隔离木材与水分接触,缓解木材因强吸湿/水能力导致变形、开裂、腐朽等问题,同时赋予改性木材防水、自清洁等新的功能。通过硬脂酰氯对工业脱碱木质素进行酯化反应,合成具有优异疏水性能的硬脂酰化木质素(LSE)。首先,以LSE为主要组分,通过与环氧树脂(ER)、二氧化硅(SiO₂)和十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)以不同质量比复合在玻璃基材上制备复合超疏水涂层,性能分析结果表明四者质量比为10∶2∶1∶1的LSE/ER/SiO₂/OTMS涂层的疏水性能和机械稳定性能最优;随后,采用喷涂的方式在木材表面构筑LSE/ER/SiO₂/OTMS超疏水涂层,并用扫描电镜SEM对其微观形貌和表面结构进行表征;最后,通过砂纸磨损实验和胶带剥离实验对超疏水涂层的机械稳定性能进行了测试及评价,并通过霉菌、白腐菌和褐腐菌侵染实验探究了其生物耐久性。结果表明：在木材表面沉积LSE/ER/SiO₂/OTMS涂层制备出的超疏水木材横切面和弦切面的接触角分别为(161.4±3.9)°和(159.1±4.0)...     

磷-氮-硼复合木材阻燃剂配方优化及处理工艺

探讨了由磷酸、硼酸、双氰胺等为主要组分制备的新型磷-氮-硼阻燃剂的优化配方,以氧指数和烟密度为指标评价了该阻燃剂处理材的阻燃、发烟性能,并进一步优化阻燃处理工艺.结果表明,该阻燃剂主要组分双氰胺、磷酸、硼酸最佳配方摩尔比为0.095∶0.102∶0.162.经阻燃处理后的杨木木材,其氧指数从23.4%提高至60%,烟密度由40.64%降至25%.同时得出的优化处理工艺为浸渍浓度5%,浸渍时间84 h,浸渍温度60℃.     

竹材阻燃处理及对其材性的影响

竹材阻燃处理除了利用阻燃剂处理外,还可以对其进行化学改性、纳米改性、炭化、机械添加、表面涂覆等处理。阻燃处理会对竹材物理力学性能、吸湿性及吸水性、胶合强度、涂饰性、阻燃剂成分的流失性等产生重要影响。文章综述了国内外竹材阻燃处理技术,分析了阻燃处理对竹材性能的影响,以期为推动竹质材料的安全、广泛应用提供参考及借鉴。     

纳米ZnO处理对毛竹材防霉和阻燃性能的影响

在室温条件下,分别采用0.2%,1%,2%,4%浓度的纳米ZnO对毛竹试件进行处理,比较了纳米ZnO处理前后毛竹防霉性能和阻燃性能的差异。结果表明:当药剂浓度从0%提高到2%时,毛竹试件的防霉效果随纳米ZnO吸药量的增加而提高,当药剂浓度从2%提高到4%时,纳米ZnO吸药量的增加并未提高毛竹试件防霉效果;纳米ZnO处理使毛竹的霉变时间推迟2～3周,并提高了毛竹的阻燃性能。     

BL-环保阳燃剂在单板上载药量影响因素的初步研究

单板中阻燃剂载药量的多少直接影响着阻燃胶合板的阻燃性能。单板进行阻燃剂浸泡过程中，影响其载药量的因素较多，如单板初含水率、浸泡时间、阻燃剂浓度及阻燃剂温度等。对影响单板载药量的因素做了初步试验研究并对试验结果进行了分析，同时结合国内实际生产情况给出了建议。     

BL-环保阻燃剂在单板上载药量影响因素的初步研究

单板中阻燃剂载药量的多少直接影响着阻燃胶合板的阻燃性能。单板进行阻燃剂浸泡过程中,影响其载药量的因素较多,如单板初含水率、浸泡时间、阻燃剂浓度及阻燃剂温度等。对影响单板载药量的因素做了初步试验研究并对试验结果进行了分析,同时结合国内实际生产情况给出了建议。     

三氧化钼对无卤阻燃复合酚醛泡沫体系性能的影响

以多聚磷酸铵、季戊四醇、三氧化钼(Mo O3)组成无卤协同阻燃体系,研究了Mo O3不同添加量对阻燃体系复合酚醛泡沫的热释放性能、发烟性能及力学性能等的影响。研究结果表明:与纯酚醛泡沫相比,阻燃体系复合酚醛泡沫的极限氧指数(ILO)均值升高了约73%;900℃时的残炭量在Mo O3添加量≤1.5%时略有增加,而后有所降低;热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、氧气消耗量(O2C)、一氧化碳(COP)和二氧化碳产量(CO2P)的均值分别降低了约75%、68%、68%、28%和41%,总烟释放(TSR)均值上升了约72%;从比消光面积(SEA)显著升高和有效燃烧热(EHC)显著降低可知,阻燃体系符合气相阻燃的机理;复合酚醛泡沫的弯曲和压缩强度均值分别降低了约29%和19%。综合分析可知,Mo O3添加量为1.5%时,阻燃体系复合酚醛泡沫的综合性能最优。     

中空介孔二氧化硅微球的制备及表征分析

以二氯化-N,N'-二(3-氢化松香酰氧-2-羟丙基)四甲基乙二胺(DHRT)为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶和水热合成的方法,分别制备了中空介孔二氧化硅微球SiO2-1和SiO2-2.利用SEM、TEM、FT-IR、XRD和氮气吸附-脱附对SiO2-1和SiO2-2进行表征分析,结果表明:两种方法均已成功制...     

4A分子筛改性阻燃胶合板的研制

用4A分子筛改性脲醛树脂、BL阻燃剂处理杨木单板,通过正交试验设计,制备阻燃胶合板并检测其胶合强度及阻燃性能。结果表明,分子筛可提高阻燃胶合板的胶合强度,分子筛加入胶黏剂中对阻燃胶合板的阻燃性能影响不大。分子筛改性阻燃胶合板制造的优化工艺为阻燃剂浓度10%、分子筛量4%、涂胶量380g/m2、热压温度120℃。     

复合阻燃剂对杨木胶合板性能的影响

研究以硼酸、磷酸、氯化铵和锰化物为主要成分制备多元素复合阻燃剂,用浸渍法处理杨木单板并压制成胶合板,检测胶合板各项性能。结果表明:该阻燃剂对胶合板的阻燃性能有积极影响,其中热释放速率(HRR)降低26.32%,总释放热(THR)降低90.04%,总烟释放量(TSR)降低68.40%,同时胶合板的甲醛释放量降低了14.82%,说明该阻燃剂不仅有良好的阻燃效果和抑烟效果,还具有一定的甲醛捕捉能力。该阻燃剂对胶合板力学性能有一定的负面影响,板材胶合强度、弹性模量、静曲强度均有一定程度降低,但仍能达到GB/T 9846-2015《普通胶合板》标准要求。     

阻燃处理竹篾层积材的性能分析

采用M1和M2两种阻燃剂,通过冷热槽法,浸渍处理竹篾后制备竹篾层积材,测定其氧指数、热释放速率、发烟总量等燃烧性能,以及静曲强度、弹性模量等物理力学性能.结果表明:经2种阻燃剂处理,竹篾层积材的耐火性能大幅提高,尤其是M2处理的层积材,综合燃烧性能好;虽板材的力学性能都有一定程度的下降,但仍能满足LY/T 1072-2002的要求.