新型木材阻燃剂

日本宇部兴产公司正在开发一种用纤维和橡胶复合的强化橡胶,适用于制造自行车轮胎、胶管及传送带。强化橡胶是用细度为0.2微米尼龙短纤维,经过表面处理后与天然橡胶复合强化制成的。这种强化橡胶弹性比硫化橡胶增2.5倍,刚性比非硫化橡胶好2.5倍;而且具有加工性好、尺寸稳定性好、粘度低、流动性好等     

新型木材阻燃剂FRW

新型木材阻燃剂FRW在中间体的合成上突破了反应条件禁区,采用特有的反应控制方法及溶剂循环利用工艺,达到原料定量、单向转化,以高产率合成高纯度的产品,解决了国外同类技术中未能解决的原料转化率低、产品酸度大和质量不稳定等技术难题;FRW的配方设计能确保产品不仅具有稳定的高性能,而且适用于不同的应用场合.本成果建立了包括FRW的合成、木材的FRW处理工艺和FRW阻燃木材性能评价的配套工业技术,建立的真空-加压法FRW术材阻燃处理工艺,可按照使用要求处理木材.     

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。     

木材阻燃剂SLB处理木材的阻燃性能研究

选用新型木材阻燃剂SLB对马尾松和南洋楹两种木材进行了阻燃处理,并用氧指数法和木垛法对处理后木材的阻燃性能进行了测试。结果表明：用SLB阻燃剂处理木材,载药量达到40 kg/m^3以上时,阻燃性能达到相关标准的要求,阻燃效果随着载药量的增大而增强。在载药量相近时,南洋楹木材比马尾松木材的阻燃效果显著。     

阻燃剂浸渍处理木材方法研究

本研究以ZR-M-301型木材阻燃剂为浸渍药液,樟子松和水曲柳为木材试样,选择常压浸渍、压力浸渍、微波处理后常压浸渍、超声波加压浸渍和微波处理后超声波加压浸渍五种木材阻燃处理方法,经过试验,探索在生产阻燃木材的浸渍方法中引入微波和超声波技术的可行性,找到效果好的木材阻燃处理方法.本研究的创新点是将微波处理与超声波辐射技术应用于木材阻燃处理中,利用微波加热处理改善木材构造的渗透性能,利用超声波的空化作用强化阻燃剂浸入性能,并提出了新的技术路线.     

水基型木材阻燃剂吸湿性评价

吸湿性对于木材阻燃剂至关重要,笔者参考中国公安行业标准GA159—1997关于水基阻燃剂吸潮率的测定方法,在环境温度为(26．7±0．3)℃、相对湿度为(92．7±3)％的条件下,测定了常见的磷系、硼系及复合阻燃剂的吸潮率,对不同阻燃体系的吸湿性进行了研究评价。结果表明,以下物质的吸湿性从小到大的顺序为硼酸、磷酸脒基脲、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、聚磷酸铵、磷酸脲、尿素;复合阻燃体系的吸湿性取决于各组分的吸湿性能,其中新型磷氮硼复合木材阻燃剂FRW的吸湿性最低。对阻燃剂的吸湿性与其分子结构的关系进行了讨论。     

木材阻燃剂FRW的阻燃机理

在综合分析热分析法、锥形量热仪法和FTIR法获得的FRW阻燃机理研究结果并吸收木材阻燃机理研究现有成果的基础上,推导进而提出了木材阻燃剂FRW的阻燃机理。其主要内容是:1)FRW阻燃木材受热时,阻燃剂FRW分解产生不燃性气体和不挥发的酸性熔融物质,具有降低体系温度和氧气浓度及屏蔽热辐射的作用,降低了木材的热解速度;2)FRW的组分硼酸和GUP的酸性分解产物催化木材脱水、降解,以及木材热解产物的缩合、聚合、芳构化等反应,能改变木材的热解途径并使其向着有利于炭化的方向变化,FRW显著的催化成炭作用,使阻燃木材的燃烧放热量大大降低,这是FRW阻燃机理的主要方面;3)硼酸与GUP起阻燃作用的温度和方式不同,并且有相互补充的作用,因而表现出阻燃协同效应。     

抗流失性木材阻燃剂研究

抗流失性木材阻燃剂研究赵殊，韩永臻，陈欲晓，伦志明（东北林业大学）１前言抗流失性木材阻燃剂是木材阻燃研究的一个重要发展方向．Ｌｉｌｌａ、Ｌｉｐｓｋａ等人用不同的无机盐溶液先后浸注木材．这些盐在木材内形成不溶性化合物：Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎ、Ｄｒｅｈｅｒ和...     

KY-FW阻燃剂对木材力学性能的影响

采用杉木和泡桐为试材,对经过KY-FW阻燃剂处理的木材与未经处理的木材进行对比研究,分析KY-FW阻燃剂对木材力学性能的影响.结果表明,木材经KY-FW阻燃剂处理后,除冲击韧性降低外,其它主要力学性能指标(如抗弯强度、顺纹抗压强度及硬度)都有所提高.KY-FW阻燃木材的力学性能达到了一级水基型阻燃剂标准规定的相应指标.     

三种木材阻燃剂的对比研究

通过处理三组不同密度的水曲柳,对比研究了BL-环保阻燃剂和市场上两种木材阻燃剂的渗透性及阻燃性等。结果表明,BL-环保阻燃剂在阻燃性、抑烟性方面优于另外两种阻燃剂;在渗透性和吸湿性方面居中;而在对木材力学性能的影响方面不如其他两种阻燃剂。     

一种脲醛树脂型木材阻燃剂的进一步研究

对研发的脲醛树脂型阻燃剂做了进一步研究,结果表明,其对降低甲醛释放量的效果明显。采用研发的脲醛树脂型阻燃剂浸渍单板制成的阻燃单板层积材质量损失率低于采用无机阻燃剂浸渍单板制成的阻燃单板层积材,同时脲醛树脂型阻燃剂具有一定的防腐性能。     

六甲基磷酰三胺木材阻燃剂的研究

热重分析和燃烧试验表明，六甲基磷酰三胺与杉木反应１５ｍｉｎ后，六甲基磷酰三胺使杉木的热解峰温由４１０℃降低到２９０℃，残余炭量由１７．２％增加到４８．２％，处理材用水浸泡处理２天后阻燃效果无明显下降。     

LFP—86型木材阻燃剂性能的研究

LFP—86型木材阻燃剂是一种含有氮、磷的微黄色透明液体。试验证明,LFP-86型阻燃剂处理的水曲柳材的氧指数为57,达到JIS D1201—77难燃一级水平。当木材的阻燃剂吸收量达60kg/m~3以上,在1000℃燃烧3分钟后的失重率为20%左右。LFP—86型阻燃剂不抗菌、不防蚁。阻燃材的冲击韧性、胶合强度、抗吸湿性稍有降低,对油漆、金属腐蚀无影响。LFP—86型阻燃剂适用于室内木材的阻燃处理。     

木材阻燃剂FRW与聚磷酸铵复配的阻燃协同效应研究

为开发阻燃效率高、成本低的阻燃剂,将木材阻燃剂FRW与水溶性聚磷酸铵(APP)复配,进行樟子松木材处理和处理试样的热重分析,及热释放速率、总热释放量、有效燃烧热、质量损失和烟气浓度检测。结果表明,与FRW和APP单独处理试样相比,FRW和APP之间具有阻燃协同效应,复配制剂处理试样的成炭率提高,阻燃性能明显提高。     

用FTIR法研究木材阻燃剂FRW的阻燃机理

采用FTIR显微分析技术,对FRW阻燃处理红松木材限制燃烧固相产物的结构进行分析;采用GC_FTIR联机分析方法,对经FRW阻燃剂及其主要组分处理的紫椴木材试样的热解挥发性产物进行分析和鉴定;讨论FRW阻燃处理木材的热解炭化过程、阻燃剂的作用以及热解产物的结构特点。结果表明:FRW阻燃木材受热时,随着温度的升高,在FRW及其分解产物的催化下,木材逐步发生聚糖脱水、半纤维素脱乙酸、聚糖降解、木质素降解、木材热解产物聚合、脂肪族聚合物脱氧及芳构化等反应,最终炭化;FRW阻燃剂改变了木材的热解途径,并且显著降低了挥发性有机化合物的生成量。     

用CONE法研究木材阻燃剂FRW的阻燃机理

采用锥形量热仪(CONE)法对复合木材阻燃剂FRW处理紫椴木材(FZ)、FRW的组分磷酸脒基脲(GUP)处理紫椴木材(GZ)、硼酸处理紫椴木材(BZ)和未处理的紫椴木材(UZ)的燃烧性进行了系统的测定,通过对上述试样在燃烧时的热释放、质量变化、烟气产生以及尾气成分等实验数据的综合对比分析,讨论了阻燃剂的作用机理。结果表明：1)FRW阻燃剂显著降低了木材的热释放速率(RHR)、总热释放量(1FHR)、有效燃烧热(EHC)、质量损失速率(MLR)、烟比率(SR)、比消光面积(SEA)、CO2的浓度及产率(Yco2);2)GUP与硼酸之间存在显著的阻燃协同效应;3)FRW阻燃木材的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;4)FRW阻燃处理能显著提高木材燃烧时的成炭率,说明催化成炭是FRW阻燃机理的主要方面。     

用热分析法研究木材阻燃剂FRW的阻燃机理

采用热重(TG)、微商热重(DTG)和差热(DTA)分析法，对木材阻燃剂FRW及其主要组分硼酸和磷酸脒基脲(GUP)、硼酸处理紫椴木材(BZ)、GUP处理紫椴木材(GZ)、FRW处理紫椴木材(FZ)以及未处理紫椴木材(UZ)进行了系统的热解行为研究。TG和DTG分析结果表明，当FRW受热达到分解温度时，其组分的热分解是独立的：硼酸在95和160℃依次分解为偏硼酸和三氧化二硼，GUP在180、285和385℃依次分解为聚磷酸胍(GPP)、聚磷酸铵(APP)和多聚磷酸(PPA)。用阻燃剂FRW及其组分处理的木材，其热解均不同于传统的木材热解模式，其中，BZ在较低的温度下(约165℃)即发生明显的失重，说明硼酸的阻燃机理除了传统理论认为的物理覆盖作用以外尚存在化学催化作用(催化脱水)；GUP处理使紫椴木材的最大失重速率出现的温度从375℃(uz)降到314℃(GZ)，同时失重率也显著降低，而成炭率升高；FZ的失重率低于其他处理材。此外，与各种药剂TG曲线之间的相互关系不同，FZ曲线不等于BZ曲线与GZ曲线的简单加和，这3条曲线相互交叉，预示着GUP与硼酸之间存在阻燃协同作用。DTA分析支持了上述结果。此外，BZ的DTA曲线在约425℃产生一个放热峰，说明硼酸的分解产物可能在高温下催化木材热解产物的芳构化。     

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。     

三乙醇胺对木材阻燃剂的阻燃效果和吸湿性的影响

考察了三乙醇胺(TEM)对3种木材阻燃剂(F1、F2、DPB)处理试件的载药率、阻燃效果、吸湿性的影响。试验结果表明:随三乙醇胺加入量的增加,阻燃试件的载药率增加,氧指数增加,阻燃效果得到改善;三乙醇胺加入量大于3.5%时,处理液的黏度增加,载药率增加不明显;加入2.5%～3.5%的三乙醇胺时,处理试件的吸湿率最小。同时实验还显示了在3种木材阻燃剂中加入三乙醇胺后,只有F2与三乙醇胺有协同效应,其它两种阻燃剂协同效应不明显。     

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