3种阻燃剂浸渍处理竹片的性能研究

选用聚磷酸氢铵(APP)、磷酸二氢氨盐(MAP)及硼酸与硼砂合剂(SBX)3种阻燃剂,采用常压浸渍法处理竹片,通过氧指数、锥形量热法考察了3种阻燃剂对竹片阻燃性能的影响,并研究了阻燃竹片的涂饰性能及阻燃剂的流失行为。结果表明,3种阻燃剂均可提高竹片的极限氧指数,MAP处理竹片的极限氧指数最高;正交试验得出优选浸渍工艺为:20%阻燃剂浓度、40℃浸渍温度和0.5 h浸渍时间。锥形量热测试结果表明,3种阻燃剂均能有效降低热释放速率、热释放总量,并抑制发烟,SBX处理竹材的综合性能最佳。涂饰性测试表明,SBX阻燃剂不影响竹片表面的漆膜附着力,而APP和MAP阻燃处理使竹片表面漆膜附着力显著下降。流失性测试表明3种阻燃剂抗流失性较差,SBX处理竹片相对较好,14 d流失率为53%。     

阻燃处理竹丝装饰材的热解及燃烧特性

竹丝装饰材是以竹丝为基本结构单元,通过编织或胶黏制成的装饰材料的总称,目前已被应用于室内墙体及天花板的装饰装修中,因此,竹丝装饰材阻燃性能的研究具有重要的应用价值。以硼酸/硼砂(质量比1∶1)复配的阻燃剂对毛竹的竹青部位(OB)和竹黄部位(IB)所制竹丝装饰材进行阻燃处理,利用锥形量热仪和热重分析仪对阻燃前后的竹丝装饰材燃烧性能和热解特性进行研究。结果表明:竹丝装饰材及其阻燃处理试样在燃烧过程的热释放和烟释放均遵循OB大于IB的规律;硼酸/硼砂复配阻燃剂可延迟引燃时间、缩短有焰燃烧阶段。经比较可知,阻燃处理的竹丝装饰材B-OB和B-IB热释放速率(HRR)峰值分别下降了19.30%和18.11%;HRR均值分别下降了43.09%和46.84%,在115 s内的热释放总量(THR)分别下降了26.67%和24.00%;比消光面积下降12倍左右,烟释放速率(SPR)的峰值分别下降了89.22%和80.58%,发烟总量(TSP)的降幅分别达到了94.55%和91.71%;阻燃剂可促进催化成炭,在OB和IB中的残炭率分别增加了17.36%和17.95%。因此,硼酸/硼砂复配阻燃剂具有良好的抑热和抑烟作用。     

镁铝层状双氢氧化物/三聚氰胺磷酸盐复配阻燃剂对中密度纤维板的协效阻燃机理分析

【目的】探究镁铝层状双氢氧化物(MgAl-LDHs)与三聚氰胺磷酸盐(MP)复配阻燃剂的协同阻燃机理,为MgAl-LDHs与磷氮阻燃剂复配阻燃剂应用于阻燃纤维板制备提供理论基础。【方法】采用氧指数仪和锥形量热仪测试阻燃中密度纤维板的阻燃性能,通过氧指数、热释放速率、总热释放量、烟释放速率、烟释放总量变化和协效比计算,分析复配阻燃剂的释热性能及其在生烟特性方面的协效作用,运用热重分析、傅里叶红外光谱分析以及热重-傅里叶红外光谱联用分析技术探讨MgAl-LDHs与MP之间的凝聚相和气相阻燃机理。【结果】复配阻燃剂制备出中密度纤维板的氧指数为31.9%,复配阻燃剂在氧指数协效比计算中未表现出协效作用,而锥形量热仪协效比计算表现出协效作用,热解分析表明复配阻燃剂对木粉的阻燃效果优于MgAl-LDHs和MP单独阻燃作用。燃烧过程中MP催化MgAl-LDHs快速分解,释放大量水蒸气和CO₂,吸收纤维板热量,降低表面温度,使燃烧难以维持,同时水蒸气和CO₂稀释可燃气体和氧气浓度,降低燃烧速率。复配阻燃剂的阻燃机理主要为气相阻燃,凝聚相阻燃作用不明显,气相阻...     

氮磷硼复合阻燃桉木胶合板的性能评价

以聚磷酸铵、硼酸和硼砂复配氮磷硼阻燃剂,浸渍处理桉木单板,用以研制阻燃性能优异的桉木胶合板。对胶合板的胶合强度、燃烧性能及单板的热稳定性检测结果表明:在热解过程中,浸渍处理后的单板失重速率减小,质量残余率增大,热稳定性明显改善。适量的氮磷硼阻燃剂可以显著降低胶合板热释放总量和总烟产量,其中总热释放量降低16.53%,总烟产量降低36.33%。聚磷酸铵、硼砂和硼酸表现出良好的协同阻燃抑烟效应。阻燃桉木胶合板的胶合强度略有降低,但均符合国家Ⅱ类胶合板标准。     

磷酸三聚氰胺复配硼酸锌阻燃中密度纤维板的燃烧性能

选用磷酸三聚氰胺与硼酸锌复配,制备阻燃中密度纤维板(MDF),并采用锥形量热仪测试其燃烧性能,分析复配阻燃剂对板材燃烧性能的影响.结果表明:复配阻燃剂可有效提高MDF试材的阻燃抑烟性能,降低其热释放速率、总热释放量、产烟速率、总产烟量、CO及CO2生成速率,以磷酸三聚氰胺和硼酸锌等质量复配时,MDF试材的阻燃效果最优.     

阻燃处理对竹丝装饰材燃烧及防霉性能的影响

竹丝装饰材是以竹丝为基本结构单元,通过编织或胶粘制成的装饰材料的总称,目前已被应用于室内墙体及天花板的装饰装修中,因此,对其阻燃改性的研究有着重要的应用价值。本研究采用质量分数为25.00%的磷酸脒基脲阻燃剂,对经济竹种毛竹制造的竹丝装饰材料进行阻燃处理,采用ESEM对阻燃前后竹丝装饰材进行微观形貌观察,采用锥形量热仪、热重分析仪对阻燃处理前后的竹丝装饰材进行燃烧性能和热解特性表征,并通过霉菌接种试验测试比较阻燃前后防霉性能的变化。结果表明:阻燃剂在竹丝装饰材的细胞腔内有较好的沉积;阻燃剂能够有效促进催化成炭,其热释放速率峰值(PKHRR)下降44.87%,在115 s内的热释放总量(THR)下降42.22%;烟释放速率峰(PKSPR)降幅为67.39%;烟释放总量(TSP)降幅为95.00%,比消光面积下降94.37%;热解区间缩短且向前推移,热解残炭率提高19.95%;阻燃后的竹丝装饰材对霉菌和变色菌的防治效率略有提升,其中对绿色木霉的防治效率达到100.00%。     

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.     

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。     

阻燃三聚氰胺改性脲醛树脂胶对胶合板发烟特性的影响

为探究阻燃三聚氰胺改性脲醛树脂胶(IFR-MUF)对胶合板发烟特性的影响,研究了两种辐射强度下,胶合板的发烟总量和烟气温度。结果表明:MUF可使炭化层趋于整体性,抑制燃烧前期的发烟,但会导致燃烧后期烟气的集中释放;IFR阻燃剂对发烟总量的影响与辐射强度密切相关,可使烟气温度大幅降低。     

用CONE法研究膨胀型阻燃聚乙稀的燃烧性能

用锥形量热法研究了膨胀型阻燃剂对低密度聚乙烯燃烧和发烟性能的影响.结果表明：当膨胀型阻燃剂引入低密度聚乙烯时,热释放速率峰值从466kW·m^-2下降为244kW·m^-2,总热释放量从91.05MJ·m^-2降低为77.09MJ·m^-2;在整个燃烧过程中,质量损失速率明显降低,残重显著增加.有效燃烧热分析结果表明：膨胀型阻燃剂对低密度聚乙烯的阻燃作用主要是凝聚相阻燃机理;膨胀型阻燃低密度聚乙烯与未阻燃低密度聚乙烯相比,烟释放速度峰值相当,但前者的总烟释放量大;在低密度聚乙烯中引入膨胀型阻燃剂燃烧时尾气中CO浓度增大,CO2浓度降低.CONE研究结果表明：膨胀型阻燃剂对低密度聚乙烯具有显著的阻燃作用,但在阻燃的同时使其发烟量和CO量增大.