PNB竹材阻燃劑研究.pdf

1、我國(guó)竹材資源豐富,竹材作為建筑結(jié)構(gòu)材發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｖ癫耐静囊粯?由纖維素、半纖維素、木素組成,是易燃物。在采用竹材作為建筑結(jié)構(gòu)材時(shí),必須先進(jìn)行阻燃處理。國(guó)內(nèi)外對(duì)木材阻燃劑已有一定的研究,但針對(duì)竹材的阻燃劑研究還很少。環(huán)保型阻燃劑是未來(lái)木質(zhì)材料阻燃領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì),本論文基于國(guó)內(nèi)外在木質(zhì)材料阻燃領(lǐng)域研究現(xiàn)狀,立足于解決竹材作為建筑材料易燃的問(wèn)題,提出采用新型PNB阻燃劑處理竹材。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)得出比較合

2、適的PNB阻燃劑合成工藝。升溫速率1℃/min,保溫溫度為90℃,保溫3.5小時(shí),按雙氰胺、磷酸、水為1:1:110(摩爾比)進(jìn)行反應(yīng)得到pH值為6.5左右澄清的溶液。測(cè)定雙氰胺的轉(zhuǎn)化率達(dá)到92％以上,脒基脲磷酸鹽(GUP)含8.44％,經(jīng)阻燃劑處理的竹材氧指數(shù)、煙密度均達(dá)到GB8624-2006 B1級(jí)要求。
　　 硼酸的加入使能達(dá)到同等效果的阻燃劑濃度降低,能有效提高阻燃劑的利用率。P:N:B為1:1:1.2或1:1:1.5

3、,脒基脲磷酸鹽濃度為0.7％或1％時(shí),載藥率可達(dá)9.78％,發(fā)煙量少,阻燃效果明顯。加入滲透劑,能提高竹材阻燃處理的深度,且氧指數(shù)可達(dá)37.8,煙密度也大大下降。
　　 2.通過(guò)吸濕性、尺寸穩(wěn)定性、抗流失性、力學(xué)性能方面的檢測(cè),判斷PNB阻燃劑的應(yīng)用性能。經(jīng)PNB阻燃劑處理的竹材吸濕性均略高于素材,阻燃劑對(duì)竹材的吸濕性有一定的影響,但影響不大；PNB阻燃處理竹材的尺寸穩(wěn)定性比素材略有提高；阻燃劑具有一定的抗流失性,平均抗浸提值為

4、37.61％,但仍待進(jìn)一步改善；阻燃劑對(duì)竹材力學(xué)性質(zhì)影響不明顯,彈性模量下降2.54％～8.19％,靜曲強(qiáng)度下降0.77％～12.47％。
　　 3.經(jīng)過(guò)核磁共振試驗(yàn)(NMR)、熱重分析(TGA)及掃描電鏡(SEM)等對(duì)PNB阻燃劑進(jìn)行機(jī)理分析。雙氰胺中的C≡N鍵轉(zhuǎn)化為C=0鍵,脒基脲磷酸鹽成功轉(zhuǎn)化；阻燃處理竹材在600℃時(shí)的熱分解殘存質(zhì)量比未處理竹材顯著增大；阻燃劑經(jīng)稀釋后,處理竹材阻燃劑能夠比較均勻的分布在竹材內(nèi)部空隙,起到