竹材阻燃研究现状及展望

随着竹材的广泛应用,对其阻燃性能要求越来越高。通过分析竹材的主要化学组成,探讨竹材的燃烧特性,阐述了常见的竹材阻燃剂—磷氮系阻燃剂、硼系阻燃剂、磷氮硼复合型阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂和树脂阻燃剂的应用现状及阻燃机理,总结了锥形量热仪法、极限氧指数法、热分析法等阻燃效果评价的测试表征方法,并对今后的研究趋势进行了展望,提出了竹材阻燃的发展方向和思路。     

木材功能化阻燃剂研究进展

一剂多效是木材阻燃剂的主要发展方向。文中分别对常用的木材功能化阻燃剂和阻燃处理工艺的国内外研究进展进行了综述,包括磷氮硼阻燃剂、金属化合物阻燃剂、树脂阻燃剂、纳米阻燃剂和微胶囊阻燃剂及新型浸渍法、表面改性法和溶胶-凝胶法等阻燃处理工艺,讨论了木材阻燃研究的发展趋势。     

竹质材料阻燃研究概况与展望

详细阐述了近年来国内外竹质材料常用的阻燃剂、阻燃处理方法以及阻燃性能的测试等方面的研究进展,针对研究中存在的问题展望了竹质材料阻燃研究的方向为环保型、复合型、纳米材料阻燃剂,阻燃材料的物理力学和加工性能等。     

木塑复合材料阻燃研究新进展

木塑复合材料兼具木材的生态性和塑料的可加工性,是一类生态环保材料。然而,木塑复合材料易燃,限制了其在室内领域的应用。对木塑复合材料进行阻燃处理,使其达到相应的阻燃级别可以促进该材料在公共场所建筑和室内装饰领域的应用,进一步提升其市场价值。近年来,采用复配技术和表面改性技术改善阻燃剂与木塑复合材料的界面相容性,同步提升阻燃效率、力学性能和工艺性能成为研究的重点。笔者从木塑复合材料的燃烧特性出发,概述了金属系(金属氢氧化物、含金属元素的其他结构化合物)、硼系、磷系和碳系阻燃剂与其他元素阻燃剂进行复配协同提升木塑复合材料阻燃抑烟的研究进展,进一步阐明了复配体系的构筑机制及协同阻燃机理,重点探讨了基于炭层阻隔效应的凝聚相阻燃机理,并且讨论了复配体系对力学性能的影响规律。最后分析了复配体系存在的不足,指出开发适用于木塑复合材料的阻燃体系,使其与木塑复合材料形成良好的界面相容性,并同步提升阻燃效率、力学性能、工艺性能,以及降低生产成本仍是未来研究的重点。     

木材阻燃研究进展

综述了木材阻燃改性研究进展, 包括浸注法、喷涂法、贴面法、热压法、复合法、辐射法、超声波法、离心转动法、高能喷射法等木材阻燃处理技术与磷类阻燃剂、硼类阻燃剂、酚类阻燃剂、FRW型阻燃剂等木材阻燃剂。     

无醛阻燃人造板的研究现状及发展趋势

木质材料因具有重量轻、强重比高、弹性好等优点被广泛应用于各个领域,但其可燃的特性限制了在某些方面的应用。阐述了现阶段木材阻燃剂种类及应用研究现状,包括卤系阻燃剂、磷氮系阻燃剂、无机阻燃剂,并对其阻燃机理及应用优缺点进行了对比。此外,重点对无醛阻燃人造板的研究现状进行了阐述,综述了近几年无醛阻燃人造板的研究进展,并对未来无醛阻燃人造板的发展方向进行了深入探讨。     

橡胶木胶合板阻燃技术研究Ⅲ.橡胶木阻燃胶合板的吸潮性

采用在相对湿度为１００％的环境中,测定材料因吸潮而增重的方法对６种橡胶木阻燃胶合板吸潮率、药剂吸潮率以及胶合板吸药率为１５％时与未阻燃处理的橡胶木胶合板吸潮率进行了对比和评估。其中磷氮系阻燃剂的吸潮性明显高于ＷＦＲ树脂型阻燃剂。所有阻燃处理的橡胶木胶合板吸潮性均高于未处理的普通橡胶木胶合板。     

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。     

我国木材阻燃研究现状及发展趋势

叙述了近几年国内新型阻燃剂的研究进展,包括卤系阻燃剂、金属系阻燃剂、磷-氮-硼复合类阻燃剂;简述欧盟、美国、日本、中国的阻燃木材的分级标准及影响木材阻燃的因素,如载药量、发烟性、吸湿性方面的研究;对我国在木材阻燃的发展提出了建议,开发低吸湿低烟高阻燃型木材、开发新的阻燃处理方式,推动我国木材阻燃技术的进步。     

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.     

竹炭及其复合材料在超级电容器中的应用研究进展

详细阐述了竹炭基超级电容器材料的作用原理、制备工艺和影响因素,介绍了其结构设计和工艺方面的研究进展。相对于单一活性竹炭材料,重点分析了以竹炭作为赝电容材料生长/嵌合模板的竹炭基复合材料,赝电容材料与电解液界面之间发生的氧化还原反应,体现出双电层和赝电容的高效协同效应,使竹炭基碳材料具有更为广泛的应用领域。在总结当前竹炭基超级电容器材料研究成果及所面临问题的基础上,对利用我国丰富的竹材资源在超级电容器领域的应用前景进行了展望。     

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。     

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.     

以竹代塑、以竹治污系列竹类新产品的开发

针对当前全球面临的塑料污染、土地面源污染和气候变化的严峻挑战，充分发挥中国丰富的竹资源优势，研发了具有自主知识产权的4大系列竹类新产品：以竹代塑新材料、以竹治污新产品、竹质能源与饲料产品、竹编无醛新建材。文章介绍了这些竹类新产品的特点、应用领域及发展前景，以期加快推动这些产品的产业化发展和应用。     

制板因素对FRW阻燃中密度纤维板性能的影响

制板因素对阻燃中密度纤维板(MDF)各项性能的影响至关重要.根据前期试验,选取阻燃剂施加量和热压温度两个主要的制板影响因素,分别探讨了该因素对FRW阻燃中密度纤维板物理力学性能和阻燃性能的影响.研究结果表明:阻燃剂施加量对FRW阻燃中密度纤维板的物理力学性能影响较小,并且所有物理力学性能指标均达到并超过了中密度纤维板国家标准GB/T11718-1999的要求;而阻燃剂施加量对FRW阻燃中密度纤维板的阻燃性能影响较大,氧指数与阻燃剂施加量之间具有显著的相关性.热压温度除对FRW阻燃中密度纤维板的几个指标略有影响外,对其他的物理力学性能指标和氧指数几乎无影响.     

分子筛在木材阻燃中的应用

分子筛因量子尺寸效应及界面耦合效应的影响而具有奇异的物理、化学等许多优良性能,近10年间分子筛被应用到材料阻燃研究领域之中。文中在简要介绍分子筛类型和功能特性的基础上,以分子筛在材料阻燃中的应用研究为分析对象,得出分子筛是很好的阻燃协效剂,只需添加少量的分子筛就能提高阻燃效果,引入分子筛进行木质材料阻燃符合木质材料阻燃剂开发抑烟、低毒、环保等发展趋势;进一步探讨了引入分子筛到木质材料阻燃研究中的前景。     

木质材料阻燃处理方法的应用研究进展

归纳了国内外木质材料阻燃处理方法,并分析了各种处理方法的优点与不足,同时介绍了超声波法、微波法、高能喷射法、辐射法等新兴的木质材料阻燃处理方法,总结了木质材料阻燃处理方法的应用发展情况。     

Pyrolytic characteristics of burning residue of fire-retardant wood

In order to investigate the pyrolytic characteristics of the burning residue of fire-retardant wood, a multifunctional fire-resistance test oven aimed at simulating the course of a fire was used to burn fire-retardant wood and untreated wood. Samples at different distances from the combustion surface were obtained and a thermogravimetric analysis (TG) was applied to test the prrolytic process of the burning residue in an atmosphere of nitrogen. The results showed that: 1) there was little difference between fire-retardant wood and its residue in the initial temperature of thermal degradation. The initial temperature of thermal degradation of the combustion layer in untreated wood was higher than that in the no burning wood sample; 2) the temperature of the flame retardant in fire-retardant wood was 200°C in the differential thermogravimetry (DTG). The peak belonging to the flame retardant tended to dissipate during the time of burning; 3) for the burning residue of fire-retardant wood, the peak belonging to hemicellulose near 230°C in the DTG disappeared and there was a gentle shoulder from 210 to 240°C; 4) the temperature of the main peaks of the fire-retardant wood and its burning residue in DTG was 100°C lower than that of the untreated wood and its burning residue. The rate of weight loss also decreased sharply; 5) the residual weight of fire-retardant wood at 600°C clearly increased compared with that of untreated wood. Residual weight of the burning residue increased markedly as the heating temperature increased when burning; 6) there was a considerable difference with respect to the thermal degradation temperature of the no burning sample and the burning residue between fire-retardant wood and untreated wood. __________ Translated from Journal of Beijing Forestry University, 2006, 28(3): 133–138 [译自: 北京林业大学学报]     

木质材料阻燃研究的发展趋势

综述了木质材料阻燃的重要性和阻燃研究的历史，重点阐述了木质材料阻燃研究的遗留问题，即：阻燃剂的抗流失性，阻燃剂对木材性能和胶合性能的影响，阻燃体系的热稳定和耐老化性，以及成本问题。这些问题是用碍阻燃研究成果应用的关键，也为今后的研究指出了方向。