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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张佳庆 过羿 冯瑞 李开源 黄玉彪 尚峰举
变电站作为电力系统的核心部分,一旦发生火灾将可能造成严重的后果,研究变电站电缆的热解反应机理具有重要的现实意义.目前,针对变电站电缆热解机理,特别是元素变化规律和气体产物定量的研究较少.该文针对典型变电站阻燃低压电力电缆(ZRBGVV22G0.6/1.0k V型)的外护套材料开展无氧条件下的热解动力学、固气产物特性及反应机理研究.利用热重实验(thermogravimetric,TG)研究外护套在氮气气氛下的热解行为,发现其热解主要分为2个阶段,应用Friedman、FWO和KAS方法,计算得到活化能分别为145.17和241.71k J/mol.采用场扫描电镜和X射线能谱仪联用技术(EDS)对原料和热解残碳进行元素分析,发现热解导致C元素挥发,其质量占比在热解后明显降低;Ca、Mg、Si元素无法挥发,以氧化物或其他化合物的形式保留在残碳中,质量占比明显升高;Cl和O元素部分挥发,质量占比有所升高,其中Cl元素的挥发可推断产物中存在HCl.进而,利用热裂解气相色谱质谱联用(PyGGC/MS)对该电缆外护套的挥发性产物进行定性定量分析,发现其热解第一阶段(
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
白钢 周林 李丽萍
采用热重分析仪分析阻燃木粉—聚丙烯复合材料的热解特性,并研究不同升温速率对添加聚磷酸铵(APP)、改性聚磷酸铵(M-APP)的阻燃木塑复合材料热解行为的影响,通过热重曲线建立热解动力学方程和分布活化能模型,揭示了阻燃木粉—聚丙烯复合材料的热稳定性、热解反应活化能。结果表明:APP和M-APP2种阻燃剂相比,M-APP降低了复合材料的起始分解温度,并提高了木塑复合材料的残炭量;M-APP使木粉最高分解温度由344.8℃降低到334.1℃,使聚丙烯的最高分解温度由518.5℃提高到525.6℃,残炭量由19.4%提高到21.7%;添加M-APP木塑复合材料的活化能比添加APP的低。所以作为木粉—聚...
关键词：
阻燃 木塑复合材料 热解特性 热解动力学
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
胡娜 吴志平 王国栋 王志为 文鹏
研究了聚磷酸铵阻燃剂和不同偶联剂对木粉/聚乙烯复合材料阻燃性能和力学性能的影响规律。实验结果表明:聚磷酸铵膨胀型阻燃剂添加量为30%时,氧指数从18.7%提高到26.5%,但力学性能有所下降。通过分别加入马来酸酐接枝PP、钛酸酯和硅烷偶联剂改善了复合材料的力学性能,并研究了偶联剂对复合材料阻燃性能的影响,钛酸酯添加量为2%时,阻燃型木粉/聚乙烯复合材料氧指数达到27.5%。热重分析表明阻燃剂聚磷酸铵对木粉/聚乙烯复合材料具有促进成炭,提高成炭量从而保护内部基材,降低了热降解速率,高温残炭量增加;特别是加入钛酸酯偶联剂后复合材料的成炭效果更加明显,热稳定性进一步增强,从而显著提高了材料的阻燃性。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
江进学 李建章 范东斌 宋斐
该文采用共缩聚与共混方法,使用三聚氰胺、三聚氰胺甲醛树脂预聚体、硼酸锌,对氮磷基(BL)阻燃剂进行改性研究,制备出新型的复合氮磷基木质材料阻燃剂,并将其应用于刨花板制备。通过测定阻燃刨花板的静曲强度、内结合强度、甲醛释放量及氧指数,研究了该阻燃剂对阻燃刨花板的理化性能和阻燃性能的影响规律,并对复合阻燃剂进行了热重分析。结果表明:三聚氰胺、三聚氰胺甲醛树脂预聚体改性BL阻燃剂,能够有效保证刨花板的力学性能、降低甲醛释放量;硼酸锌改性BL阻燃剂显示出优良的阻燃效果。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
姚春花 吴义强 胡云楚 朱晓丹 杨守禄 杨建铭
为探明无机镁系化合物对木质材料的阻燃效果及特性,采用锥形量热(CONE)和热重-示差扫描量热法分析了经3种重要无机镁系化合物——氢氧化镁、氯化镁和碱式碳酸镁处理木粉的燃烧性能、发烟性能和成炭特性。结果表明:3种镁系化合物均明显降低木材的热释放速率(HRR)和总烟释放量(TSP),表现出良好的阻燃抑烟效果;3种镁系化合物通过不同机理阻滞木材燃烧,氢氧化镁在木材开始大量热解温度附近脱水并在木材表面生成熔融物而产生阻燃作用,氯化镁在凝聚相和气相阻燃,碱式碳酸镁部分分解为不燃气体抑制木材燃烧;碱式碳酸镁与氯化镁对木材具有协同阻燃抑烟效果。
[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] 林业科学
[作者]
王清文 李坚
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...
关键词：
木材 阻燃剂FRW 阻燃机理 催化成炭
[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] 北京林业大学学报
[作者]
张晓滕 薛磊 张宇 储德淼 母军
为研究复合ＮＰ阻燃剂处理杨木的热解特性与阻燃机理，利用热分析法对蒸馏水、聚硅酸磷酸二氢铝（ＡｌＳｉ）、ＮＰ阻燃剂（Ｎ－Ｐ）、聚硅酸磷酸二氢铝复合ＮＰ阻燃剂（Ｎ－Ｐ－Ａｌ－Ｓｉ）处理杨木（编号为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）的燃烧性能进行探讨，分别运用ＯｚＡｗＡ－ＦｌｙＮＮ－ｗＡｌｌ法和修正ＣＯＡｔＳ－ＲｅＤＦｅＲＮ法计算阻燃杨木活化能。结果表明：Ａ仅有１个热解阶段，此阶段的活化能值为６５～７０ ｋ Ｊ／ｍＯｌ。阻燃处理材的热解大致分为２个阶段，Ｄ的主要热解阶段介于Ｂ、Ｃ之间，其热释放速率缓慢，失重速率和失重量最小。并且在不同的升温速率下Ｄ的失重趋势一致，随着升温速率的增大，失重曲线向高温方向移动。Ｄ第１、２．．．
关键词：
杨木 阻燃 热解 动力学
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张宇 母军 李思锦 赵阳
为探究阻燃剂硼酸-硼砂对杨木定向刨花板热解特性的影响,用同步热分析仪研究了硼酸-硼砂阻燃杨木定向刨花板升温速率为10℃/min、终温700℃的热分解反应。结果表明:硼酸-硼砂对阻燃杨木定向刨花板快速热解阶段的反应起到抑制作用,使得最大失重速率对应的特征温度后移,残炭率显著增加。阻燃杨木定向刨花板的最概然机理为球形对称的3维扩散,满足Ginstling-Broushtein方程。未经阻燃处理及添加9%、12%硼酸-硼砂的杨木定向刨花板在快速热解阶段的反应活化能分别为101.690、116.635、129.225 k J/mol,硼酸-硼砂使杨木定向刨花板在快速热解阶段所需的能量增加。
关键词：
定向刨花板 硼酸-硼砂 热解 动力学
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
凌启飞 李新功 乔建政
以稻草碎料、珍珠岩粉以及无胶胶黏剂为主要原料制备阻燃型木质复合材的隔热滞火单元。采用正交试验,选取密度、稻草碎料用量以及施胶量为工艺因子,研究隔热滞火结构单元制备工艺。对试验结果进行方差分析及回归分析确定了隔热滞火单元优化工艺为密度为1.0 g/cm3,施胶量为17%,稻草碎料用量为20%。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吴义强 姚春花 胡云楚 刘元 向仕龙 吕建雄
NSCFR木材阻燃剂是实现木基复合材料无烟不燃的关键要素。采用热分析技术、锥形量热、Py-GC/MS分析、扫描电镜等方法研究了NSCFR木材阻燃剂的阻燃抑烟特性及其作用机制。结果表明:NSCFR阻燃剂能显著缩短木基复合材料持续燃烧时间,完全消除热释放曲线第二释热峰,大幅降低热释放速率和燃烧总热、质量损失速率、比消光面积和CO与CO2总生成量,提高燃烧残炭量,有效阻滞木材燃烧,抑制烟雾毒气释放;NSCFR阻燃剂通过自由基捕捉、可燃气体稀释以及化学催化成炭复合机理实现阻燃作用;NSCFR阻燃剂通过纳米蜂窝状结构吸附机理和钼酸铁活性催化分解机理实现抑烟减毒效果。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
吴振增 谢拥群 陈汀杰 蔡丽丽
以自制硼酸锌作为阻燃协效剂,并将其加到超轻质植物纤维材料中,研究硼酸锌与氯化石蜡的协同阻燃效果.采用粒径分布、红外分析对硼酸锌进行表征,采用扫描电子显微镜、氧指数仪对阻燃样品进行分析.结果表明:该硼酸锌的粒径较小、分布集中在200-500 nm,为三硼氧配阴离子和四硼氧配阴离子聚合而成;硼酸锌与氯化石蜡在纤维材料中分散均匀,能较好地吸附在纤维表面;加入硼酸锌后材料的氧指数有所提高,并使纤维基材料的阻燃等级达到难燃,减少了20%氯化石蜡的使用量.因此,硼酸锌与氯化石蜡对超轻质植物纤维材料具有较好的协同阻燃效应.
[期刊] 林业科学
[作者]
贾莹莹 宋永明 于富磊 王奉强 王清文
采用锥形量热仪(CONE)、极限氧指数(LOI)、热重分析(TGA)和力学试验等研究手段,分析聚磷酸铵(APP)、磷酸脒基脲(GUP)及二者复配(GUP/APP)对木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料燃烧性能、热降解行为以及力学性能的影响。CONE研究结果表明:APP可显著降低WF/HDPE复合材料的热释放,但同时也使得复合材料的烟释放增加;将GUP与APP按适当比例复配不仅可以有效抑制复合材料的热释放,而且可以降低烟释放速率,表现出较好的协同阻燃和抑烟作用。TGA结果表明:GUP与APP复配使得WF/HDPE复合材料的初始热分解温度降低,残炭产率提高。此外,GUP和APP复配阻燃WF...
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