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。     

木结构覆板用阻燃饰面胶合板的燃烧性能研究

通过单体燃烧试验(SBI)和锥形量热仪(CONE)测试,发现阻燃处理可降低阻燃饰面胶合板的热释放速率和总热释放量,抑制产烟速率和产烟总量,延缓木材炭化速率;阻燃等级达到B1(B)级别,用于木结构的墙体覆面材料,对提高木结构建筑的火灾安全性具有重要作用;同时有利于实现结构支撑、骨架抗火以及居室内部装饰与阻燃等功能的一体化,提高木结构建筑的装配化程度。     

阻燃型水性丙烯酸木器涂料的研究

为了改善涂料的阻燃性能,以水性丙烯酸乳液为基料制备了水性丙烯酸阻燃木器涂料。探讨聚磷酸铵(APP)-漂珠协效阻燃剂对水性丙烯酸阻燃涂料阻燃性能的影响。采用氧指数(OI)和锥形量热仪(CONE)试验对阻燃性能进行分析,结果表明:在APP的基础上添加漂珠所组成的协效阻燃涂料氧指数可达到28.7%,相比于未添加阻燃剂的水性丙烯酸涂料提高了31.8%。同时,协效阻燃剂能够降低涂料的热释放速率和烟释放速率,减少总热释放量和烟释放量;相比于仅添加APP的阻燃涂料,APP-漂珠协效阻燃涂料在燃烧过程中峰值热释放速率(pk HRR)降低了17.3%,烟释放总量(TSP)降低了12.9%,并且具有更好的阻燃抑烟效果,有利于促进木材成炭,减少CO和CO_2等烟雾毒气释放,降低火灾危险。     

分子筛前驱体对定向刨花板性能的影响

人造板阻燃研究中常将分子筛用作阻燃添加剂或协效剂,但合成分子筛通常使用水热方法,耗能大、流程复杂.本研究采用LTA型分子筛的合成前驱体浸渍处理刨花并制备阻燃定向刨花板(OSB).通过热重分析(TGA)和极限氧指数(LOI)测试对浸渍处理刨花的热分解行为和燃烧性能进行考察,采用锥形量热测试和力学性能测试探究了分子筛前驱体...     

阻燃脲醛树脂制备刨花板的燃烧性能及成炭机理

采用反应型阻燃脲醛胶(HPSA-UF)、物理混合型脲醛胶(HPSA/UF)和未改性脲醛胶(UF)制备刨花板,通过测试刨花板的阻燃性能,分析燃烧成炭机理。结果显示:采用HPSA-UF胶制备阻燃板的极限氧指数(LOI)较对照板明显提升;热释放速率峰值2显著降低,且出峰时间延后。有效燃烧热(EHC)数据表明,HPSA-UF主要在凝聚相中发挥阻燃作用,可改变木质材料的热降解路径,促进木质材料芳环化成炭,从而实现提高阻燃效率的目的。     

有机蒙脱土协同壳聚糖基膨胀型阻燃剂阻燃聚乳酸研究

为改善聚乳酸的阻燃性能,利用植酸改性壳聚糖(PAMC)与三聚氰胺磷酸盐(MPP)复配得到一种新型膨胀型阻燃剂(IFR)体系,并将有机蒙脱土(OMMT)作为协效剂,通过熔融共混法制备阻燃聚乳酸(PLA)复合材料(PLA/PAMC/MPP/OMMT)。通过极限氧指数(LOI)、锥形燃烧量热(CONE)测试、垂直燃烧法(UL-94)和热重分析(TGA)测试分析复合材料的阻燃性能、燃烧性能和热稳定性能。采用扫描电镜(SEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对复合材料的炭渣进行分析,研究了OMMT与PAMC/MPP在PLA复合材料中的阻燃协效作用。结果表明:与纯PLA相比,添加质量分数为25%的PAMC/MPP后,PLA2的LOI值、UL-94等级和800℃时的残炭量分别由21、NR和0.61%增至27.5、V-1级和17.28%,HRR曲线的峰值(PHRR)和总热释放量(THR)值分别由533.5 k W/m~2和81.7 MJ/m~2下降至270.2 k W/m~2和63.7 MJ/m~2。当添加质量分数为0.5%的OMMT后,PLA3的LOI值和残炭量继续增加至30.0和18.58%,PHRR和THR值进一步下降至251.6 k W/m~2和60.6 MJ/m~2,UL-94等级达到V-0级,且熔融滴落现象消失。OMMT与PAMC/MPP之间存在较好的协同效应,可有效改善PLA复合材料的阻燃性能,本研究结果可为制备绿色阻燃PLA复合材料提供理论依据。     

金属改性13x分子筛在木材阻燃中的抑烟减毒作用

抑烟、减毒是减少火灾中人员伤亡的重要途径。采用锥形量热法、热分析法和扫描电镜研究了铁和铜改性13x分子筛和聚磷酸铵复合阻燃木材的燃烧、烟气释放和成炭特性。结果表明:铁、铜改性分子筛与聚磷酸铵复合处理木材的总热释放量(THR)与空白样相比分别降低了36.8%、39.8%,总烟释放量(TSP)降低了69.3%、72.8%,CO平均产率(YCO)降低了40.2%、44.5%,均具有优异的阻燃、抑烟和减毒效果;热分析和电镜实验表明,APP的催化脱水作用有利于炭层形成,铁、铜改性分子筛与聚磷酸铵的协同作用使炭层结构紧密。APP对木材具有高效阻燃作用,但产生大量有毒气体,铁、铜改性分子筛与聚磷酸铵复合阻燃剂在高效阻燃的同时具有少烟低毒的特性。     

改性13X分子筛在聚磷酸铵阻燃碎料板中的协同作用与烟气转化行为

采用改性13X分子筛(MS)与聚磷酸铵(APP)复合对木材进行阻燃与抑烟处理,通过锥形量热仪、热重-红外联用(TG-FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,从阻燃性能、热降解行为和烟气组分等方面分析了该分子筛在木材燃烧过程中的协同阻燃、成炭作用和烟气转化行为的影响。结果表明,APP与MS质量比为7∶3时表现出最佳的协同效应,不仅可提高炭层的热稳定性,表现出优异的阻燃与抑烟特性,其热释放速率(HRR)显示降低,总热释放量(THR)下降了31.1%,总烟量(TSP)下降了75.9%;而且对阻燃过程中释放的烟气具有转化作用,其CO平均产量(m-COY)下降了69.6%,具有明显的减毒作用。     

聚磷酸铵分层阻燃处理对杨木大片刨花板性能的影响

针对传统均混阻燃剂工艺对刨花板性能的不利影响以及刨花板燃烧由表及里发展的特点,采用“表-芯-表”分层施加阻燃剂的方法制备阻燃大片刨花板。将总质量分数为12.5%的聚磷酸铵(APP)阻燃剂引入大片刨花板中,调控大片刨花板每层阻燃剂添加量,探究分层阻燃工艺对大片刨花板内结合强度、静曲强度、弹性模量及吸水厚度膨胀率等物理性能的影响。采用锥形量热仪表征产品的燃烧特性,并对大片刨花板燃烧后残炭的组成进行了分析。结果表明：分层施加阻燃剂有效调控了大片刨花板的力学性能和吸水厚度膨胀率,弹性模量均比未添加阻燃剂板材高226 MPa以上;分层工艺中APP424内结合强度和静曲强度提升最高,与均混工艺相比,分别提升0.15和8.59 MPa;无机阻燃剂APP在表层的施加量会影响大片刨花板的静曲强度,在芯层的施加量会影响大片刨花板的内结合强度;分层施加阻燃剂对大片刨花板的阻燃性能提升明显,第2放热峰延缓了255～435 s,且火灾危险性明显下降,其中APP343(上、下表层各施加质量分数为3.75%的APP,芯层施加5%的APP)防火安全性最佳;分层施加阻燃剂有效提高了阻燃大片刨花板的气相阻燃效果,且并未明...     

磷氮硼复配阻燃剂处理竹材的热降解及燃烧性能

采用3种磷酸铵盐(APP、DAP、MAP)分别与硼酸/硼砂复配化合物(SBX)进行复配,对毛竹(Phyllostachys edulis)竹条进行加压浸渍处理,利用热重分析仪、锥形量热仪比较分析了阻燃剂对竹材的热解行为及燃烧性能的影响。结果表明:阻燃处理竹材的热降解过程发生改变,起始降解温度降低,高温热解区间缩短,残余质量分数增加58%~74%。3种复配阻燃剂处理竹材燃烧后都能形成致密炭层,具有良好的阻燃和抑烟性能,其中MAP/SBX复配阻燃剂的阻燃效果最佳,阻燃处理竹材的热释放速率和发烟速率大幅度降低,热释放总量降低48.49%,发烟总量降低84.92%。     

无机复合型阻燃剂对稻草刨花板阻燃性能的影响

选用氢氧化铝(ATH)与硼酸锌(ZB)组成的无机复合型阻燃剂压制阻燃稻草刨花板,采用锥形量热仪法研究不同配比的ATH和ZB对稻草刨花板阻燃性能的影响。结果表明:无机复合型阻燃剂能有效减少稻草刨花板的热释放和烟释放,减少烟气中CO和CO2的释放浓度,降低燃烧过程中的质量损失速率,表现出良好的阻燃抑烟效果;ATH与ZB具有协同阻燃作用,ZB的加入能有效提高复合阻燃剂的阻燃效果,减少ATH的用量,10%的ATH用量可达到比较好的阻燃效果。     

用CONE法研究木材阻燃剂FRW的抑烟性能

采用锥形量热仪 (CONE)法系统地测定了新型木材阻燃剂FRW的抑烟性能 ,讨论了FRW对木材燃烧时发烟及烟气毒性的影响 ,并与Dricon阻燃剂进行了对比。结果表明 ,当热辐射功率为 5 0kW·m- 2 时 ,FRW阻燃处理木材的烟化率SR、比消光面积SEA、二氧化碳浓度CO2 及二氧化碳产率YCO2 比未处理木材显著降低 ;FRW阻燃处理对木材燃烧时一氧化碳的生成元显著影响 ;FRW与Dricon均具有很强的抑烟作用 ,二者的抑烟效力相当     

磷酸脒基脲与聚磷酸铵协同阻燃的木粉/HDPE复合材料

采用锥形量热仪(CONE)、极限氧指数(LOI)、热重分析(TGA)和力学试验等研究手段,分析聚磷酸铵(APP)、磷酸脒基脲(GUP)及二者复配(GUP/APP)对木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料燃烧性能、热降解行为以及力学性能的影响.CONE研究结果表明:APP可显著降低WF/HDPE复合材料的热释放,但同时也使得复合材料的烟释放增加;将GUP与APP按适当比例复配不仅可以有效抑制复合材料的热释放,而且可以降低烟释放速率,表现出较好的协同阻燃和抑烟作用.TGA结果表明:GUP与APP复配使得WF/HDPE复合材料的初始热分解温度降低,残炭产率提高.此外,GUP和APP复配阻燃WF/HDPE复合材料具有较高的氧指数和较小的力学性能损失.     

FRW阻燃刨切薄竹的阻燃特性

采用FRW阻燃剂对刨切薄竹进行阻燃处理,用锥形量热仪(CONE)测定不同载药率下处理材与未处理材的阻燃性能。结果表明:在25kW·m-2的热辐射功率下,刨切薄竹经FRW阻燃处理后,热释放速率、总热释放量和总烟释放量随着载药率的增大而减小,处理材在燃烧过程中不会出现较高火焰的燃烧过程;处理材与未处理材相比,点燃时间延长,残余物质量增加;FRW阻燃处理刨切薄竹的阻燃和抑烟效果明显。     

Fe_2O_3/聚磷酸铵对聚氨酯木粉复合发泡材料的阻燃抑烟性能

为研究氧化铁(Fe_2O_3)与聚磷酸铵(APP)对聚氨酯木粉复合发泡材料(FWPC)的阻燃效果和抑烟性能,制备了添加不同质量分数Fe_2O_3和APP的FWPC试样。采用锥形量热仪测试样品的燃烧性能、热重分析仪测试样品的热稳定性;采用傅里叶红外光谱对燃烧后的残炭官能团进行分析,研究添加不同比例的Fe_2O_3和APP对聚氨酯木粉复合发泡材料的阻燃和抑烟性能的影响。结果表明:1)与空白对照样相比,添加质量分数为2%的Fe_2O_3和18%的APP的试样点燃时间(TTI)延迟了66.7%,热释放速率(HRR)和热释放速率峰值(PHRR)分别下降了33.9%和39.8%,有效燃烧热(EHC)也下降了12.6%,说明添加一定比例的Fe_2O_3和APP对FWPC的阻燃作用明显;2)添加3%Fe_2O_3和17%APP时,试样的总烟释放量(TSR)、总烟产量(TSP)和比消光面积(SEA)分别比空白对照样下降38.2%,37.4%和27.1%,说明Fe_2O_3和APP对FWPC具有明确的阻燃及抑烟作用;3)Fe_2O_3和APP同时加入FWPC时,分解温度比空白对照样有所上升,特别是添加2%Fe_2O_3和18%APP试样的质量残余率高达65.0%,说明加入适宜比例的Fe_2O_3和APP可以提高凝聚相阻燃效果,从而提高FWPC的热稳定性;4)傅里叶红外光谱显示,在1 050和1 429 cm~(-1)处,添加Fe_2O_3和APP的试样的吸收峰强度明显弱于空白对照样,这两处强吸收峰分别归属于C—O伸缩振动和CH_2剪式振动或者弯曲振动,表明燃烧产物中存在脂肪族醇类物质,不加阻燃剂的聚氨酯发泡木塑复合材料燃烧完全,而加入Fe_2O_3和APP会影响残炭中官能团的组成结构。总体上看,在FWPC中添加适宜比例的Fe_2O_3和APP后,试样的HRR和TSR均有明显下降,说明2种添加剂对FWPC具有很好的阻燃及抑烟效果。     

复合型阻燃剂对无醛超低密度纤维板性能的影响

采用磷-氮-硼(P-N-B)复合阻燃剂以及豆粕胶黏剂复配异氰酸酯(PMDI)胶黏剂制备无醛超低密度纤维板(NUDF),探讨阻燃剂添加量对无醛超低密度纤维板物理力学性能、甲醛释放量以及阻燃性能的影响。研究结果表明:随着阻燃剂添加量(0~8%)增加,NUDF的物理力学性能和甲醛释放量均有所降低,氧指数逐渐升高,总热释放量降低,纤维板成炭现象更明显,可燃性显著降低。当阻燃剂添加量6%时,NUDF综合性能较优,内结合强度0.41 MPa、静曲强度14.5 MPa,24 h吸水厚度膨胀率8.1%,甲醛释放量2.0μg/g,燃烧长度80 mm,相同测试时间内不易被引燃,氧指数32.5%,600 s总热释放量12 MJ/m^2。纤维板达到GB 8624—2012平板状建筑材料难燃B1~C级,产烟等级满足S1级,具有良好力学性能、环保和阻燃性能。锥形量热分析表明:随着阻燃剂添加量的增加,燃烧过程中基本呈现总热释放量降低、总烟量升高、CO产率增大和CO 2产率减小的趋势。     

迪芬巴赫推出多项新技术和新装备

正在2018年上海国际家具生产设备及木工机械展览会上,人造板行业世界领先企业——德国迪芬巴赫公司推出多项新技术和新装备以及人造板行业自动管理系统,吸引观展者的极大兴趣。1)超强刨花板制造技术:通过添加改进的超大扁平芯层刨花,从而使板材密度比传统刨花板降低30 kg/m3。保证板材物理力学性能的基础上,大幅节约原料和能耗,为用户带来的更高的经济效益。2)细表面定向结构刨花板制造技术:通过在定向结构刨花板(OSB)表层再铺装细小刨花,使OSB     

MPP和ADP复合阻燃剂配比对竹纤维/聚丙烯复合材料性能的影响

采用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,通过无纺气流铺装和热压工艺制备阻燃竹纤维增强聚丙烯复合材料,探讨了阻燃剂MPP和ADP的配比对复合材料力学和阻燃性能的影响。结果表明:复合材料的拉伸强度和静曲强度随着阻燃剂的添加而明显下降,这是由于2种阻燃剂与基体材料之间界面相容性较差所致;单独添加阻燃剂时,弹性模量有所增加,而2种阻燃剂同时添加时,弹性模量有所下降。MPP与ADP复配使用比单独添加具有更好的阻燃效果。当MPP与ADP的质量比为2∶1时,复合材料的阻燃性能较优,其极限氧指数(LOI)达到31.2%,比无阻燃剂复合材料提高了65.1%,比单独添加MPP和ADP分别提高了17.7%和12.2%;其产生的炭层能够起到隔绝热量和氧气,同时阻止火焰传递,阻止可燃性气体挥发的作用,从而保护下方基材;其最大热释放速率和总热释放量分别为197 kW/m~2和52.1 MJ/m~2,分别比无阻燃剂复合材料降低了22.1%和21.9%;燃烧后的复合材料会产生大量残炭,其残炭率相比无阻燃剂复合材料提高了170.5%,有效地提升了复合材料的阻燃性能。     

氧浓度对阻燃木材发烟性能的影响

采用可控气氛锥形量热仪,在辐射功率为50 kW·m-2,氧浓度为15%～21%的条件下,对磷酸二氢铵(MAP)阻燃紫椴木材及其素材的燃烧发烟性能进行对比研究.通过对烟释放速率(RSR)、总烟释放量(TSR)、比消光面积(SEA)以及一氧化碳(CO)生成速率(PCO)和CO产率(YCO)等相关动态烟参数的综合分析,总结不同氧浓度下,MAP阻燃紫椴木材及其素材燃烧时的浓烟和有毒气体CO的释放规律.结果表明:对于所有试样,有焰燃烧阶段的浓烟释放(RSR、TSR和SEA)要远大于红热燃烧阶段.当氧浓度在16%左右时,MAP阻燃木材和素材的烟释放(RSR、TSR和SEA)相当.在相同的氧浓度下,当氧浓度在16%以上时,MAP阻燃木材燃烧过程中的浓烟释放(RSR、TSR和SEA)小于素材;而当氧浓度在16%以下时,MAP阻燃木材燃烧过程中的浓烟释放(RSR、TSR和SEA)反而高于素材.在试验氧浓度范围内,MAP阻燃木材的CO释放(PCO和YCO)要高于素材.随着氧浓度的增加,MAP阻燃木材燃烧过程中的烟释放(RSR、TSR和SEA)和CO释放(PCO和YCO)均降低;素材燃烧过程中的烟释放(RSR、TSR和SEA)和CO生成速率(PCO)均增加,但CO产率(YCO)降低,前者主要是由于素材燃烧过快而使体系缺氧造成的,而后者主要是由于在单位木材质量损失下热解产物更充分燃烧.总之,随着空气中氧浓度的降低,MAP阻燃木材燃烧时的烟(包括CO)释放均呈增加趋势.     

木质废料/无机胶黏剂刨花板的制备及其阻燃性能研究

以废旧建筑模板和家具为原料,使用环保型无机胶黏剂制备刨花板。利用扫描电子显微镜(SEM)观察刨花板的微观形貌,同时利用量热仪、氧指数测定仪、同步热分析仪等评价板材的阻燃性及热稳定性。结果表明:当板材密度为0.95g/cm^3时,除24h吸水厚度膨胀率外,其余物理力学性能均符合国标中的P3型刨花板要求;SEM观察到无机胶黏剂包覆刨花,填充板材孔隙,使板材物理力学强度大幅提高;选择氯化镁为固化剂,当表层/芯层刨花的固化剂用量为4.5%/5.0%时,压制的密度为0.95g/cm^3的刨花板,其氧指数为31%,具有较好阻燃性能。