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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
靳艳巧 曹静 胡礼波 熊雷
该文以生物质材料作为原料制备了单组分膨胀型阻燃剂，并将其加入聚乳酸中制备了复合材料。实验结果表明，该阻燃剂能够显著提高聚乳酸的阻燃性能和抗熔滴性能，且热稳定性良好。该实验涉及高分子材料配方设计、成型加工、性能测试、结构表征等专业知识，可使学生掌握高分子材料阻燃机理，熟练使用相关仪器设备进行测试与分析，有利于他们提高综合运用知识的能力，并针对高分子材料与工程领域的复杂工程问题设计解决方案。
关键词：
探索性实验 生物质 聚乳酸 阻燃
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
赵小龙 周海涛 周斯琛 方炜 丁旗
以热塑性聚氨酯(TPU)为基底，以聚磷酸铵(APP)、氰尿酸三聚氰胺(MCA)和硼酸为复合改性剂，制备了一种环保型膨胀阻燃TPU复合材料。通过锥形量热仪和烟密度测试对复合材料的燃烧、抑烟和热稳定情况进行了研究，结果表明：APP/MCA/硼酸阻燃体系可降低复合材料热释放速率峰值(最高降幅达到约80%)和总热释放量，促进了致密炭化层的生成，有效抑制了挥发组分的生成。极限氧指数(LOI)结果表明：阻燃体系提高了LOI;添加质量分数15%APP、2.5%MCA、2.5%硼酸的TPU复合材料的LOI最高，达到了32%,该样品达到了最高的UL-94等级。热重分析结果表明TPU复合材料具有更好的热稳定性。APP、MCA、硼酸对膨胀阻燃TPU复合材料具有抑烟和阻燃的作用。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
夏燎原 胡云楚 吴义强 袁利萍 姚春花
复合阻燃剂中各组分的复合协同作用是提高阻燃效率的有效途径。以介孔二氧化硅(SiO2)为载体,通过纳米浇铸法引入聚磷酸铵(APP),制备了介孔SiO2-APP复合阻燃剂,采用CONE法研究了该复合阻燃剂处理杨木粉的燃烧性能和发烟性能。结果表明:介孔SiO2-APP复合阻燃剂能有效降低杨木粉的热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、烟生成速率(SPR)和总烟释放量(TSP),催化木材形成炭层,表现出显著的阻燃和抑烟特性。高温下聚磷酸铵催化木材转化为炭,SiO2增加炭层的热稳定性,形成Si-O-C键和Si-C键的保护炭层,介孔SiO2对烟气的高效吸附和催化转化作用,可能是介孔SiO2-APP复合...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
方涛 李锦云 郭明 王瑞 孙立苹
【目的】制备一种兼温度响应与高选择识别性能于一体的分子印迹水凝胶(T-MIHs)。【方法】以磷酸三(2-氯丙基)酯[Tris (2-chloropropyl) phosphate, TCPP]为模板分子，丙烯酸为功能单体，N-异丙基丙烯酰胺为温敏单体，N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵为引发剂，采用自由基聚合法制备了温度敏感的T-MIHs。利用红外光谱、核磁共振波谱、扫描电镜、差示扫描量热表征原料的结构，考察水凝胶对模板分子的特异识别性能。【结果】成功制备T-MIHs，其最低临界溶解温度为39℃；等温吸附符合Langmuir吸附理论模型，吸附动力学符合准一级吸附动力学模型。该分子印迹水凝胶对TCPP显示了良好的选择识别性，对模板分子的吸附容量为119.32 mg·g~(-1)，印迹因子α=3.75，选择因子β=2.75，对TCPP的识别具有温度响应性。【结论】T-MIHs对水溶液中TCPP具有优异的吸附效果，同时对构筑有机磷阻燃剂高选择识别性的温敏印迹水凝胶具有重要参考。图9表4参30
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吴志平 陈美琴 舒万艮
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...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吴赵旭 张晓滕 母军
用氧指数、锥形量热等方法研究了浸渍和喷涂氮磷阻燃剂后轻质木丝板的阻燃性能，并采用ＳＰＳＳ软件统计分析各性能之间的关系。结果表明：随着阻燃溶液浓度的增大，阻燃轻质木丝板载药率和氧指数均增加，浸渍处理木丝载药率明显高于喷涂处理木丝，但两者氧指数值相差不大；成板浸渍、木丝浸渍和木丝喷涂阻燃处理轻质木丝板释热速率明显低于对照组，且第二放热峰完全消失，燃烧时间约１５０ Ｓ，比对照组减少了７５％，点火时间延长，平均有效燃烧热分别降低了８１％、７８％、７７％，质量损失速率分别降低了３５％、５３％、４１％；对照组试件燃烧释放总热大于５０ ＭＪ／Ｍ２，而阻燃处理试件最低仅为４ ＭＪ／Ｍ２，降低约９０％；阻燃处理．．．
[期刊] 林业科学
[作者]
李坚 王清文 李淑君 吴绍利
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...
[期刊] 林业科学
[作者]
王清文 李坚 李淑君 吴绍利
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
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
张蕾 常晓雅 吴静 王明枝
以三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)为基料,添加聚磷酸铵(APP)和4A分子筛制备膨胀型木材阻燃涂料,利用锥形量热仪研究阻燃涂料涂饰杨木Populus spp.的燃烧性能。结果表明:1MUF中加入质量分数为50.00%的APP能延长杨木的点燃时间(TTI),降低杨木的热释放速率(HRR),总热释放速率(THR)和质量损失速率(MLR),提高杨木的火灾性能指数(FPI)(处理2为1.07),但会增大总发烟量(ISR)。2在阻燃涂料中加入少量的4A分子筛即可显著降低木材的热释放速率峰值(pk1-HRR,pk2-HRR),推迟峰值出现时间,降低木材有焰燃烧阶段的热释放速率和质量损失率,提高木材的火灾性能...
[期刊] 林业科学
[作者]
王奉强 张志军 王清文 唐家银
以聚乙酸乙烯酯树脂(PVAc)与脲醛树脂(UF)共混物为成膜物质,磷酸脒基脲(GUP)-聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MEL)为膨胀阻燃体系,制得膨胀型水性氨基树脂阻燃涂料(C)。利用锥型量热仪(CONE)分别对市售阻燃涂料(A)、自制阻燃涂料成膜树脂(B)、自制膨胀型阻燃涂料(C)涂敷的胶合板以及胶合板素板(S-JHB)进行系统测试和对比分析。结果表明:阻燃涂料C大幅度降低了胶合板的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR),提高了残余物质量分数(Mass),显著延长了点燃时间(TTI),降低了CO释放速率(PCO)、烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP),具有十分优...
[期刊] 林业科学
[作者]
王清文 李坚 李淑君
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。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
石红 陈韶云 胡成龙 陈芳 刘学清
为了让学生更好地认识阻燃环氧树脂的特性,并学会利用仪器设备对其性能特点进行分析,设计了透明阻燃环氧树脂的制备及其热性能分析实验。将合成的聚甲基亚膦酸双酚A酯加到环氧树脂(EP)中、制备成系列透明阻燃复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、示差量热扫描仪、热重-红外连用测试仪,对其进行性能测试。结果表明复合材料有良好的热稳定性,与EP相容性好,大大提高EP的阻燃性能。该实验涵盖的知识点多,有利于提高学生综合运用知识的能力和严谨规范的科研能力。
关键词：
综合型实验 阻燃环氧树脂 热性能分析
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王吟 李欢欢 于佳玉 陈佳佳 杨麒霖 张晓东
基于生物质资源化理念以及环境工程专业人才培养需求，设计了“三维生物质水凝胶吸附剂制备及性能测定”实验。以秸秆为原料优化制备了生物质水凝胶吸附剂，通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）表征了其理化性质，并初步考察了其对水中重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能及动力学模型，最后设置了涉及相关影响因素考察和机理探讨的开放性拓展实验。该实验将专业理论知识、实验操作技能及前沿科技成果相结合，能够为学生后续进行研究性、创新性实验以及进一步深造打下坚实基础，也有利于强化他们的环保意识。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
夏燎原 胡云楚 吴义强 袁利萍 姚春花
阻燃剂的复合协同作用能够有效地提高木材阻燃和抑烟性能。采用锥形量热和热分析技术研究了层状磷酸锆/聚磷酸铵(α-ZrP/APP)复合阻燃剂对杨木粉的阻燃与抑烟作用。结果表明:α-ZrP与APP复配使用,能有效降低杨木粉的热释放速率(RHRR)、总热释放量(QTHR)、烟生成速率(RSPR)和总烟释放量(QTSP),促进炭的生成和有效提高炭的稳定性,表现出显著的阻燃效应和抑烟特性。分散在木材表面的层状α-ZrP对烟气的高效吸附和催化转化作用,可能是α-ZrP-APP复合阻燃剂高效阻燃抑烟的根本原因。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吴再兴 陈玉和 李能 邹怡佳
涂层阻燃简单高效,利用混料设计可高效快速优化阻燃涂料配方。以APP、MEL、PER和PU等为考察的阻燃涂料组分,以响应质量损失表征阻火性能、以背面最高温度表征涂层处理后的隔热性能,应用混料设计建立组分配比与响应的数学模型,以优化水性膨胀型阻燃涂料配方。建立了质量损失和背面最高温度模型,方差分析显示该模型,信噪比高。利用模型得到6种优化配方。优化配方不一定唯一,其中较理想的配方为APP∶MEL∶PER∶PU=0.321∶0.130∶0.149∶0.400(质量百分比),并通过试验验证。该研究表明混料设计优化水性阻燃涂料配方高效、可行。
关键词：
水性膨胀型阻燃涂料 混料设计 配方优化
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