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[期刊] 林业科学
[作者]
胡云楚 刘元
抗流失阻燃剂是当前阻燃剂研究开发的一个重要方向。采用TG DTA热分析技术研究了酚类阻燃剂处理杉木热解过程各阶段的木炭产量和热动力学参数。结果表明 ,酚类阻燃剂阻燃处理杉木的产炭量因苯环上取代基不同而不同 ,其阻燃作用的大小顺序为 :氨基 >溴 >硝基。同时具有氮元素和溴元素的二溴硝基苯酚和二溴氨基苯酚的产炭量都大于相应的单取代苯酚衍生物。浸泡实验后 ,磷酸氢二铵的产炭损失率是二溴硝基苯酚的 5倍。阻燃处理后产炭量的增大总是对应于炭化阶段热解反应峰温降低、反应速率常数增大 ,但产炭量的增大程度与这些热动力学参数的改变是负相关的。因此 ,氮和溴的苯酚衍生物不仅对木材具有很强的阻燃作用 ,而且具有...
关键词：
木材 阻燃剂 热动力学 酚类
[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]
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] 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]
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]
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] 中南林业科技大学学报
[作者]
张晓滕 母军 储德淼 赵阳
为降低氮磷阻燃剂浸渍处理杨木的吸湿率，在氮磷阻燃剂合成过程中添加少量三聚氰胺（ＭＥＬ），在磷酸、尿素和ＭＥＬ不同的摩尔比下合成了ＮＰ、ＮＰ－ＭＥＬ－１、ＮＰ－ＭＥＬ－２和ＮＰ－ＭＥＬ－３。杨木置于浓度为１０％阻燃剂溶液中，在温度为８０℃水浴中浸渍处理。之后对四个配方处理试件进行吸湿率、氧指数、烟密度和锥形量热分析。结果表明：载药率为１０％左右时，ＮＰ－ＭＥＬ－３处理试件的吸湿率达到美国建筑规范＜２８％的要求；载药率为１２％左右时，与ＮＰ处理杨木相比，ＮＰ－ＭＥＬ－３处理试件的氧指数值提高１４．８６％，第一热释放速率峰值降低４０％，释热总量降低３３．８９％，ＣＯ产量降低３４．３８％，残碳率提高了．．．
[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
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] 沈阳农业大学学报
[作者]
陈东雨 刘荣厚
为使葵花秆得到高效清洁的利用,为生物质热解装置的正确设计提供理论依据,采用热重法在不同升温速率下对葵花秆的热解行为进行了研究。结果表明:葵花秆的热解可分为4个阶段,随着升温速率的提高,主反应区热重曲线和微分热重曲线都向高温方向移动,热解最大速率以及相对应的温度随之提高;Ozawa法计算葵花秆主热解区间的活化能值集中在106·33～180·05kJ·mol-1范围内;Satava机理函数推断法得出葵花秆热解的最可能机理属于19号机理函数-Avrami-Erofeev方程,随机成核和随后生长,反应级数n=3。
关键词：
葵花秆 生物质 热分析 热解 动力学
[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] 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]
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]
胡红丹 李丽萍 胡海清
以聚磷酸铵(APP)为主阻燃剂,分别与硫酸铝,氯化镁,氯化钙,硼砂复配制成复合阻燃液对松针进行阻燃处理,用热重分析法(TGA)分析松针的热降解行为,确定阻燃效果最好的复合阻燃剂。并用锥形量热仪评价了阻燃后松针的阻燃性能。得出结论,在50 kW/m2热辐射流量下,APP与硼砂复合阻燃剂阻燃松针的成炭率提高了30%,燃烧热释放速率(RHRR)峰值、总热释放量(RTHR)分别降低了约28%和26%,总烟释放量和烟释放速率比APP阻燃的松针也有明显下降,表现出显著的阻燃作用和抑烟作用。
[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。
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