国家自然科学基金(30371127)
- 作品数：8 被引量：112H指数：7
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- 膨胀型水性改性氨基树脂木材阻燃涂料的阻燃和抑烟性能被引量：12
- 2007年
- 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),具有十分优秀的阻燃性能和抑烟性能并且明显优于商品涂料A。热重分析(TGA)结果显示:阻燃涂料C中成膜物质的热解过程由于膨胀阻燃体系的加入而变得缓慢,并且成炭效果显著。
- 王奉强张志军王清文唐家银
- 关键词：水性木器涂料膨胀型阻燃涂料锥形量热仪抑烟
- 木材阻燃剂FRW的阻燃机理被引量：34
- 2005年
- 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。
- 王清文李坚
- 关键词：木材阻燃机理
- 氧浓度对阻燃木材发烟性能的影响被引量：19
- 2006年
- 采用可控气氛锥形量热仪，在辐射功率为50kW·m^-2，氧浓度为15％-21％的条件下，对磷酸二氢铵（MAP）阻燃紫椴木材及其素材的燃烧发烟性能进行对比研究。通过对烟释放速率（RSR）、总烟释放量（TSR）、比消光面积（SEA）以及一氧化碳（CO）生成速率（PCO）和CO产率（YCO）等相关动态烟参数的综合分析，总结不同氧浓度下。MAP阻燃紫椴木材及其素材燃烧时的浓烟和有毒气体CO的释放规律。结果表明：对于所有试样，有焰燃烧阶段的浓烟释放（RSR、TSR和sEA）要远大于红热燃烧阶段。当氧浓度在16％左右时，MAP阻燃木材和素材的烟释放（RSR、TSR和sEA）相当。在相同的氧浓度下，当氧浓度在16％以上时，MAP阻燃木材燃烧过程中的浓烟释放（RSR、TSR和SEA）小于素材；而当氧浓度在16％以下时，MAP阻燃木材燃烧过程中的浓烟释放（RSR、TSR和SEA）反而高于素材。在试验氧浓度范围内，MAP阻燃木材的CO释放（PCO和YCO）要高于素材。随着氧浓度的增加，MAP阻燃木材燃烧过程中的烟释放（RSR、TSR和SEA）和CO释放（PCO和YCO）均降低；素材燃烧过程中的烟释放（RSR、TSR和SEA）和CO生成速率（PCO）均增加，但CO产率（YCO）降低，前者主要是由于素材燃烧过快而使体系缺氧造成的，而后者主要是由于在单位木材质量损失下热解产物更充分燃烧。总之，随着空气中氧浓度的降低，MAP阻燃木材燃烧时的烟（包括CO）释放均呈增加趋势。
- 王清文张志军陈琳王奉强
- 关键词：紫椴氧浓度
- Py-GC-MS法研究硼及磷化合物对木质素热解产物的影响被引量：3
- 2007年
- 采用裂解-气相色谱-质谱(Py-GC-MS)联机分析技术,研究了含硼及磷的化合物对紫椴(Tilia amurensis)木质素热解产物组成的影响。结果表明:木质素在裂解过程中,产生大量的CO2、CO、H2O,其主要原因是高温时羰基、羧基、羟基、甲基等脱除反应以及多环芳香族化反应的深入进行,而所选用的阻燃剂大多数都促进了CO2、CO和H2O的产生。没有经过阻燃处理的木质素热解产物中脂肪族可挥发有机化合物的比例较大,硼酸和有机磷酸盐处理过的木质素在裂解过程中这些化合物的比例明显减少。无机磷酸盐和硼砂有效降低木质素热解过程中芳香族化合物及杂环化合物的比例。FRW阻燃剂中GUP和硼酸对木质素热解过程的影响,并不是简单的加和作用,而表现出协同效应,并初步鉴定了紫椴木质素裂解产物中94种化合物的结构。
- 陈琳王清文隋淑娟张志军
- 关键词：木质素热解产物
- 用FTIR法研究木材阻燃剂FRW的阻燃机理被引量：11
- 2005年
- 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。
- 王清文李坚李淑君
- 关键词：木材阻燃机理傅里叶变换红外光谱
- 水基型木材阻燃剂吸湿性评价被引量：11
- 2007年
- 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。
- 张志军陈成王清文
- 关键词：木材吸湿性
- 用CONE法研究木材阻燃剂FRW的阻燃机理被引量：39
- 2004年
- 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(THR)、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。
- 王清文李坚
- 关键词：木材热解阻燃机理锥形量热仪
- 用热分析法研究木材阻燃剂FRW的阻燃机理被引量：23
- 2004年
- 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 16 0℃依次分解为偏硼酸和三氧化二硼 ,GUP在 180、2 85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 16 5℃ )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 4 2 5℃产生一个放热峰 。
- 王清文李坚
- 关键词：木材阻燃机理热分析
