1。2。5其他无机阻燃剂
硅系阻燃剂分为有机硅系和无机硅系两类。有机硅的阻燃作用主要是通过在阻燃物表面生成稳定的含硅焦化炭层实现的,用其处理过的传统阻燃剂(如氢氧化铝、氢氧化镁等)分散性和相容性都有所提高[13,14]。无机硅阻燃剂高温下生成二氧化硅,在阻燃物表面覆盖一层硅保护层。王奉强等[15]用水玻璃处理速生杨木,发现杨木硬度有所提高,阻燃抑烟性有很大改善,但冲击强度降低。锑系阻燃剂一般与卤系阻燃剂配套使用,作为卤系阻燃剂的协效剂增强其阻燃效果,其组成主要为锑的氧化物。但由于氧化锑有毒,很多研究者在寻找新的协效剂将其替代。
1。2。6有机阻燃剂
目前以含氮、磷、硼为主的有机化合物是研究最多的有机阻燃剂,其阻燃机理与对应的无机阻燃剂相似。徐建中等[16]以氯苯做溶剂 ,在催化条件下用氯化铵和五氯化磷合成了六氯环三磷腈,用其处理过的木材氧指数和剩炭率都有所增加,热解温度降低。刘英炎等[17]以苯 丙乳液、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戌四醇,氢氧化铝和碳酸钙为原料,配置不同比例季戌四醇的膨胀型木材防火涂料,季戌四醇含量合适时烟密度等级低至12。09,膨胀倍数19。2,氧指数47。5。 还有的研究在阻燃剂中加入能够与木材分子反应的物质,通过与木材分子上的羟基、羰基成键,将阻燃剂结合到分子量中,这样不仅保证了阻燃效果,同时减少了阻燃剂的流失。
如今,随着人们生活水平的提高,对环境的愈发重视,以及阻燃剂的不断发展,人们对阻燃剂提出了更高的要求。过去的阻燃剂会随着时间的增长而大量的流失,严重影响阻燃性。处理过的木材力学性能有所下降,吸湿性增强。研究开发具有多功能的绿色木材阻燃剂,能够保持木材的物理机械性能,并且防水、防热、防腐蚀成为新的趋势。简化生产工艺,保证效果的同时减少用量,降成本也是研究的重点。
1。3木材阻燃剂阻燃机理
木材是一种易燃的天然高分子材料,其内部成分复杂,主要以水、纤维素、木质素及半纤维素为主。以上有机成分在高温下发生热解,该过程不仅能够放出大量热量,部分物质还能够产生易挥发可燃性气体,加剧燃烧。木材进行阻燃处理后,由于阻燃剂的加入,对其热解过程产生影响,进而延缓或抑制燃烧。不同的阻燃成分对木材的作用不尽相同,按照F。L。Browne[18]的分类法,阻燃机理可分为以下几种:
1。3。1覆盖机理
木材中的阻燃剂受热分解产生泡沫状或熔融状物质,该物质在木材表面形成一层膜,一方面使木材与氧气、热量隔绝;另一方面阻碍了木材热解产生的易燃易挥发物的溢出,减弱燃烧程度。
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木材燃烧首先需要从外部吸收足够的热量,热机理就是阻止该过程。阻燃剂的熔融或分解过程中需要吸收足够热量,同时阻燃剂中的结晶水受热蒸发也会带走一部分热量。
1。3。2难燃气体稀释机理
高温条件下阻燃剂受热分解产生大量难燃气体(如二氧化碳、氨气等),或是阻燃剂与木材中的成分作用产生难燃气体(如氯化氢气体等)。这些气体一方面其产生过程会阻断燃烧链式反应,进而阻止燃烧;另一方面,大量的难燃气体与氧气、可燃气体混合,起到了稀释浓度的作用。
1。3。3自由基捕获机理
燃烧过程通过自由基间的链式反应进行传播[19],木材热解产生CO、CO2、HO·等,会发生如下链式反应
复合型无机阻燃剂的制备与性能研究(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_90587.html