环保无卤阻燃剂对酚醛泡沫塑料性能影响

以苯酚(4.26 mol)、多聚甲醛(7.28 mol)、甲醛(1.24 mol)为原料,NaOH为催化剂,采用逐步共缩聚的合成工艺,制备高固含量甲阶酚醛树脂,选择3种环保型无卤阻燃剂(APP、MP、LM-NPP 8081)复合酚醛树脂制备酚醛泡沫,通过测试泡沫力学性能、阻燃性能、易碎性、耐热性能和导热性能等,研究阻燃剂的种类及添加量对酚醛泡沫性能影响.结果表明:3种阻燃剂都能明显提高泡沫的阻燃性,对泡沫的耐热性能和导热系数的影响不是很显著.当阻燃剂添加量为8％时,阻燃剂复合的酚醛泡沫的机械性能较优,并且MP复合酚醛泡沫的综合性能较好,此时MP复合泡沫的氧指数为55.22％,压缩强度为0.30 MPa,弯曲强度为0.28 MPa,掉渣率为34.40％,导热系数为0.045 W/(m·K),300℃残炭量87.50％,600℃残炭量61.12％.结果表明3种阻燃剂中MP是一种较适合酚醛泡沫体系的阻燃剂.     

酚醛泡沫体-中纤板夹芯板制备及其燃烧性能

以阻燃中密度纤维板为表板,以酚醛泡沫为芯材,分别采用白乳胶、酚醛胶和脲醛胶分别制备酚醛泡沫体-中密度纤维板夹芯板,并检测其燃烧性能。结果表明,一定涂胶量情况下,3种胶黏剂制备的夹芯板的内结合强度均可达0.16 MPa;采用酚醛胶制备的夹芯板的热释放速率峰值、耗氧量、CO/CO2产率比值均最低,阻燃性能最佳。     

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。     

蓖麻油基聚氨酯预聚体改性酚醛泡沫的制备及表征（英文）

以蓖麻油(CTO)和1,6-己二异氰酸酯(HDI)为原料合成蓖麻油基聚氨酯预聚体(COPUP),并采用COPUP对酚醛泡沫进行改性。通过FT-IR和1H NMR对COPUP结构进行了鉴定和表征,进一步采用SEM、万能试验机结合热重分析仪研究了COPUP添加量对酚醛泡沫的形态、机械性能和热稳定性的影响。结果表明:COPUP改性的酚醛泡沫泡孔均匀,但与纯酚醛泡沫相比,COPUP改性酚醛泡沫的泡孔较大,当COPUP添加量为10%时,泡沫的泡孔反而被破坏;当COPUP添加量为3%~7%时,改性酚醛泡沫与纯酚醛泡沫相比弯曲强度增加了21.05%~26.32%,比弯曲强度从5.90(kN·m)/kg增加到6.17(kN·m)/kg,高于纯酚醛泡沫4.96(kN·m)/kg;随着COPUP添加量的增加,泡沫的热稳定性略有下降。     

木质素基聚氨酯预聚体改性酚醛泡沫的制备及表征（英文）

以聚乙二醇(PEG)为液化剂液化木质素,得到液化产物直接合成木质素基聚氨酯预聚体(LLPUPs),并用来改性酚醛泡沫。采用FT-IR对木质素液化产物(LLs)和LLPUPs的结构进行了表征和分析,通过SEM、万能试验机结合热重分析仪研究了LLPUPs对酚醛泡沫的形态,机械性能和热稳定性的影响。结果表明:木质素液化产物的羟值为177~286 mg/g,并随着PEG相对分子质量的增加而下降;添加LLPUPs可以增强酚醛泡沫的压缩强度和比压缩强度,当LLPUP2添加量为9%时,比压缩强度最高,为4.44(Pa·m~3)/g;LLPUP1和LLPUP2添加量为9%时,酚醛泡沫泡孔均匀,当LLPUP1添加量为9%时,比弯曲强度最高,为8.23(Pa·m~3)/g;LLPUPs改性酚醛泡沫与纯酚醛泡沫相比,具有相似的热稳定性。     

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。     

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。     

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。     

丁腈橡胶粉改性酚醛树脂泡沫的性能与微观结构研究

应用丁腈橡胶粉(NBRP)对酚醛树脂进行改性,再与其他助剂复合在70℃制备改性酚醛泡沫材料.分析了NBRP的改性方式对酚醛泡沫材料性能的影响,进一步讨论了NBRP前期改性加入量对酚醛泡沫机械性能、易碎性能、燃烧性能和泡孔微观结构的影响.研究表明:NBRP前期改性酚醛泡沫性能优异,其中添加量2％时综合性能最佳,这为丁腈橡胶粉改性酚醛树脂提供了科学依据.     

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。     

复合阻燃剂对杨木胶合板性能的影响

研究以硼酸、磷酸、氯化铵和锰化物为主要成分制备多元素复合阻燃剂,用浸渍法处理杨木单板并压制成胶合板,检测胶合板各项性能。结果表明:该阻燃剂对胶合板的阻燃性能有积极影响,其中热释放速率(HRR)降低26.32%,总释放热(THR)降低90.04%,总烟释放量(TSR)降低68.40%,同时胶合板的甲醛释放量降低了14.82%,说明该阻燃剂不仅有良好的阻燃效果和抑烟效果,还具有一定的甲醛捕捉能力。该阻燃剂对胶合板力学性能有一定的负面影响,板材胶合强度、弹性模量、静曲强度均有一定程度降低,但仍能达到GB/T 9846-2015《普通胶合板》标准要求。     

利用单体燃烧试验装置检测装修板材的燃烧性能

为了量化考察装修材料在真实火灾中对燃烧的反应和燃烧性能,并规范其使用范围,选取常用的4种装修板材,采用单体燃烧试验装置,测定材料的燃烧增长速率、总热释放、烟气增长速率和总生烟量等参数。结果表明,单体燃烧试验装置能够准确评定各材料的燃烧性能;由于材料主体成分及处理工艺不同,防火涂料涂刷细木工板和难燃胶合板的各项指标,明显优于普通细木工板和橡塑保温板。     

基于CONE法的热处理杨木燃烧特性研究

利用锥形量热仪CONE对不同热处理工艺下的杨木燃烧行为进行研究。结果表明:热处理后杨木中亲水的羟基、羰基数量明显减少,大量半纤维素降解。木材试样从外部热源引燃到燃烧结束,出现两个主要放热峰。热处理后杨木引燃和燃烧过程的发烟量较大,且热处理杨木引燃时间更短。热处理材的热释放峰值pk-HRR、平均热释放速率av-HRR和总热释放量THR均低于未处理材,表明其燃烧强度低于未处理材。热处理杨木燃烧过程的总烟释放量TSP较未处理材有所增加,同时其引燃时间也有所缩短。因此,对用于家具和室内装饰的热处理木材,建议进行恰当的阻燃处理。     

Study on Flame-retardation and Smoke-suppression Characteristics and Mechanism of NSCFR Flame Retardant or Wood

NSCFR flame retardant is one of key factors of non-smoke combustible wood-based materials.Thermal analysis,cone calorimetry,Py-GC/MS, scanning electron microscopy(SEM) were utilized to investigate the flame-retardation and smoke-suppression characteristics and mechanisms of NSCFR flame-retardant.The results show that NSCFR flame-retardant could significantly shorten the combustion duration of wood-based materials and completely eliminate the second peak of heat release rate curve,greatly reduce heat release rate, total smoke release,mass loss rate,specific extinction area,and carbon monoxide production and carbon dioxide production,obviously enhance the mass of combustion char residue,effectively retarding the combustion and inhibiting smoke release of the wood-based material;NSCFR flame-retardant exhibits the ability of flame retardancy on wood by the conjunct mechanism of capturing free radical, diluting combustible gas,and catalyzing charring; NSCFR flame-retardant displays smoke suppression effects on wood by absorption action of nano alveolate structure together with the active catalyzing action of ironic molybdate.     

马来海松基环氧纳米复合材料的制备及性能研究

以松香为原料,通过Diels-Alder加成制备了马来海松酸酐(MPA),再经过酯化、闭环反应得到了马来海松基环氧树脂(MPA-ER),并用FT-IR和1 H NMR对MPA和MPA-ER的结构进行了表征.进一步将多壁碳纳米管(MWCNTs)与MPA-ER共混制备了一系列的MPA-ER/MWCNTs复合材料,对其力学性...     

蓖麻油基含硅阻燃增塑剂的合成及其在聚氯乙烯中的应用

为提高增塑剂的阻燃性能,以可再生资源蓖麻油合成了一种蓖麻油基含硅阻燃增塑剂(Si-ECO),并将其应用到聚氯乙烯(PVC)中。首先将蓖麻油与三甲基氯硅烷反应得到中间体(Si-CO),再与双氧水、甲酸等进行环氧化得到最终产品。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(~1H NMR)对分子结构进行表征。将该蓖麻油基含硅增塑剂与PVC以及其他助剂进行共混注塑,得到不同含量Si-ECO的PVC树脂。以动态机械分析(DMA)、热重(TG)以及极限氧指数(LOI)等方法测试共混树脂的热力学性能和阻燃性能;以万能力学试验机表征力学性能。试验结果表明:随着Si-ECO阻燃增塑剂含量的增加,其热稳定性有所提高,同时残炭量也增加到4.72%;通过DMA分析可知,该蓖麻油基增塑剂Si-ECO与PVC具有良好的相容性,且能有效提高树脂的阻燃性能,体系的LOI从25.0增加到30.7,热释放速率(HRR)和总释放热(THR)分别为263.14 k W/m^2和29.5 MJ。以蓖麻油为基础合成具有阻燃功能的增塑剂具有广阔的发展前景。     

分子筛对磷氮阻燃胶合板协效作用的研究

采用单因素法分析了分子筛类型及用量对磷氮阻燃剂浸渍杨木单板制备的胶合板的阻燃性能和胶合性能的影响。研究结果表明:分子筛在磷氮阻燃胶合板中显示出良好的协效阻燃作用。加入量为1%时就能够显著提高阻燃胶合板的阻燃性能,不同类型分子筛对阻燃性能的提高程度依次为4A>5A>13X>3A;分子筛在协效阻燃的同时,还可以提高阻燃胶合板的胶合强度。分子筛加入量为3%时阻燃胶合板的胶合强度提高最大,各类型分子筛对胶合强度的提高程度依次为13X>5A>4A>3A。     

Lignosulfonate/APP IFR and its flame retardancy in lignosulfonate-based rigid polyurethane foams

Lignin containing substantial aromatic rings and high content of carbon has been employed as carbonizing agent to investigate the flame retardancy in the lignin/ammonium polyphosphate (APP) intumescent flame retardant (IFR) system. In addition, owing to the abundant phenolic and aliphatic hydroxyl groups, lignosulfonate, which is considered as a renewable aromatic macropolyols, substituted part of diethylene glycol (DEG) and copolymerized with isocyanate to produce lignosulfonate-based rigid polyurethane (LRPU) foams. Thermal stability was characterized by thermogravimetric analysis (TGA), and flame retardancy was investigated by limiting oxygen index (LOI) and cone calorimetry testing (CCT). Lignosulfonate increases thermal stability of LRPU foams and LRPU containing 15 wt% of lignosulfonate based on DEG (L₁₅RPU) give rise to the best thermal stability. When 15% of lignosulfonate incorporated in the LRPU, reduced the heat release rate (HRR) and total heat release (THR) value 21 kW/m² and 13 MJ/m², respectively, and postponed 96 s time-to-peak carbon monoxide production than that of pure DEG rigid polyurethane (RPU) foam, the LOI values increased progressively with lignosulfonate content increasing. These results showed that lignosulfonate polyol may substitute polyol to produce lignosulfonate-based RPU foam and the presence of lignosulfonate could improve the flame retardancy. The mass loss gradually decreases with increasing APP addition, and the highest char yield was obtained from LRPU5 foam which at the lignosulfonate-to-APP ratio is 1:5. At the lignosulfonate-to-APP ratio of 1:5, the LOI value increased over 30%, and the HRR value reduced and the time-to-peak HRR postponed significantly. In addition, LRPU5 foams give rise to the lowest effect heat combustion (EHC) value, less smoke, and carbon monoxide (CO) production. Lignosulfonate acts as carbonizing agent in the lignosulfonate/APP IFR system, and the best fire retardancy is obtained at 1:5 of lignosulfonate-to–APP ratio.     

PEI/APP改性脲醛树脂制备阻燃胶合板及性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂处理聚磷酸铵(APP)制备得到APP@PEI阻燃体系,并将其加入到脲醛树脂(UF)中,制备阻燃胶合板.研究了APP@PEI对UF胶黏剂理化性能的影响,并进一步探讨其对胶合性能及阻燃性能的影响.结果表明:APP、PEI和APP@PEI对UF的黏度、pH和固化时间均有影响.当APP添加量为10...