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.     

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。     

浸渍胶膜纸饰面对刨花板理化性能指标影响研究

为阐明浸渍胶膜纸饰面对刨花板性能的影响,本文以进口与国产两种刨花板为研究对象,采用相同热压工艺对其进行三聚氰胺浸渍胶膜纸双面压贴处理,参照GB/T17657-2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》对饰面前后主要的理化性能进行检测分析。结果表明：饰面后两种刨花板的吸水厚度膨胀率显著降低,饰面刨花板的静曲强度、弹性模量、表面胶合强度、内胶合强度和握螺钉力等较饰面前均有不同程度的提升。此外,两种刨花板饰面后甲醛释放量显著降低,分别下降73.4%和58.0%。浸渍胶膜纸饰面不仅可以提高刨花板的物理力学性能,同时还能降低甲醛的释放,饰面处理对拓展刨花板高附加值利用具有重要意义。     

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。     

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...     

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。     

纳米复合浸渍处理对饰面人造板甲醛控释的影响

甲醛是室内常见污染气体,主要源于板式家具和人造板装饰材料中,长期接触会对人体健康产生极大威胁。以人造板饰面用薄木、微薄木、三聚氰胺浸渍原纸为对象,通过浸渍掺杂纳米二氧化钛(Ti O2)的掺杂三聚氰胺树脂胶黏剂,探索3种浸渍处理材料对饰面人造板的甲醛控释能力。研究结果表明,纳米Ti O2的加入,能够不同程度的降低薄木、微薄木、浸渍纸3种材料饰面人造板的甲醛释放。随着纳米Ti O2添加量的增加,饰面人造板的甲醛释放量呈逐步下降的趋势。当纳米Ti O2添加量达到2%质量分数时,微薄木饰面人造板甲醛释放量最低,仅为未处理板材的32.9%。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)与差示扫描量热法(DSC)分析结果表明,纳米Ti O2掺杂处理三聚氰胺树脂胶黏剂未生成新物质,不会影响热压过程中胶黏剂在饰面材料表面的固化,但对材料表面的润湿性有一定影响。     

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。     

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%。     

LDHs阻燃剂的研究进展及其在木质材料阻燃中的应用展望

LDHs(层状双氢氧化物)作为一种无机超分子层状结构材料,具有层板阳离子可调控、层间阴离子可交换,酸碱性和高热稳定性等独特的性能,在医药、离子交换、催化、材料阻燃等领域的应用前景广阔。笔者简述了LDHs的结构、性质、阻燃抑烟机理和制备工艺,系统阐述了LDHs阻燃聚合物、纸、木质材料性能的研究进展,并对LDHs在木质材料阻燃中的应用前景进行了展望。     

2种浸渍胶膜纸饰面人造板甲醛释放量研究

采用1 m3气候箱法测试2种浸渍胶膜纸饰面人造板甲醛释放规律以及不同处理条件对板材甲醛释放浓度的影响。结果表明,热压工艺、基材结构可能是影响甲醛释放周期的关键因素,2种饰面人造板的平衡周期基本相同;封边处理可有效降低甲醛含量得释放;温度和相对湿度与板材甲醛释放量呈正相关,空气交换率与板材甲醛释放量呈负相关。     

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。     

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。     

用锥形量热仪测试思茅松阻燃胶合板的阻燃性能

为了研究出一种阻燃性能良好的阻燃胶合板,以无机阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂、有机高温阻燃剂和钼酸铵阻燃剂4种阻燃剂处理思茅松单板制备胶合板,采用锥形量热仪对胶合板阻燃性进行测试和评价。研究结果表明,4种阻燃剂处理的胶合板热释放速率峰较素板显著降低。阻燃剂首先可以延缓木材炭化,表现为第一个热释放速率峰出现的时间较素板均有延长,其中以无机阻燃剂处理的胶合板阻燃效果最好。阻燃剂处理的胶合板热释放速率曲线较平坦,成碳速率较素板高,燃烧耗氧量和龟裂程度较素板低。     

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。     

抗菌型饰面人造板的研究

研究纳米二氧化钛(TiO2)浆料以及以纳米TiO2浆料为抗菌剂的饰面人造板的制备工艺,检测在三聚氰胺甲醛树脂(MU)中添加纳米TiO2浆料制成的饰面人造板的抗菌与物理力学性能.结果表明:以聚丙烯酰胺为分散剂,聚乙二醇和辛基酚聚氧乙烯醚为润湿剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定保护胶,在高速搅拌下制成的纳米TiO2浆料,在透射电镜下观察发现纳米TiO2颗粒分布均匀,具有良好的分散性,浆料经热水浴处理,TiO2基本未出现团聚,具有较好的贮存稳定性;在MU中添加纳米TiO2浆料调制的胶粘剂,其相容性好,且不影响其胶合性能;加入纳米TiO2的浸渍纸和浸渍单板具有明显的抗菌性,当MU胶粘剂中TiO2加入量为1%时,饰面人造板具有较好的抑菌效果,它对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有良好的抑制作用.     

阻燃毛竹重组竹地板的阻燃特性

为了克服重组竹地板易燃的缺点,以毛竹竹束、复配阻燃剂、酚醛树脂胶黏剂为原料,进行了阻燃与未阻燃处理重组竹地板的生产性试验研究,并采用锥形量热仪测定了地板的阻燃特性。结果表明,与未阻燃处理重组竹地板相比,阻燃重组竹地板的热释放速率降低22.0%,总热释放量降低24.2%,点燃时间延长33.3%,有效燃烧热和质量损失速率也明显降低,炭生成量明显增加,残炭的形状保持较完整;阻燃重组竹地板中酚醛树脂胶黏剂含量的增加有利于其阻燃性能的提高。     

用CONE法研究木材阻燃剂FRW的阻燃性能

利用锥形量热仪 (CONE)系统地测定了新型木材阻燃剂FRW的阻燃性能 ,讨论了FRW对阻燃木材在燃烧时的热释放、质量变化及耐点燃性的影响 ,并与Dricon阻燃剂进行了对比。结果表明 ,在 5 0kW·m2 的热辐射功率下 ,FRW阻燃处理木材的热释放速率 (RHR)和总热释放量 (THR)随FRW载药率的升高而降低 ,至载药率达到 10 %左右时 ,RHR及THR降低为未处理木材的 5 0 %左右 ,并且降低的趋势明显变缓 ;FRW与Dri con阻燃木材的有效燃烧热 (EHC)曲线基本重合 ,说明二者的阻燃机理类似 ;FRW阻燃木材的质量损失速率(MLR)曲线与RHR曲线相似 ,失重和热释放主要发生在有焰燃烧阶段 ;FRW阻燃处理能显著提高木材燃烧时的成炭率 ,但对木材的点燃时间影响不大 ;FRW与Dricon的阻燃效力相当 ,属高效木材阻燃剂。     

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%。