高效无卤阻燃纸制备工艺及阻燃性能研究

发布时间：2018-11-10 13:14

【摘要】：随着社会的发展和现代人生活水平、审美水平的提高,纸质材料于室内装修内的应用日益广泛。由于纸质材料的易燃缺陷,容易造成重大的火灾隐患,所以纸质材料的阻燃研究变得越来越重要。多年来,因为卤系阻燃剂造成环境保护和健康问题引起了重视,使得对其替代阻燃剂的研究也随之增多。本论文研究以磷铝凝胶、氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸为无机阻燃剂,分别采用涂布法和浆内添加法来改善纸张的阻燃性能。磷铝凝胶对纸张阻燃性能的影响试验得出,磷铝凝胶的制备工艺为90℃加热条件下,按3:2的磷铝质量比反应2h。该条件下纸样的氧指数和炭化长度为别为52%和19mm。添加到纸张中的磷铝凝胶能够有效地停留在纤维的表面,改善成纸的阻燃性能。通过浆内添加法制备无机复配阻燃纸的试验,采用响应面分析法优化得出,无机复配胶黏剂中氢氧化铝(A)、氢氧化镁(B)和硼酸(C)对纸张阻燃性能影响的大小为:ACB。研究得到无机复配胶黏剂中氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸的最佳添加量分别为50%、50%和30%。该条件下制备得到的纸张氧指数为32%。最后,浆内添加法制得的湿纸成型后,在上纸页烘干机之前通过磷铝凝胶涂布。得到的复合纸样试验中发现,添加到纸张中的无机复配阻燃剂与纤维没有发生化学反应,部分添加到纸样的无机阻燃剂进入并停留在细胞腔内,其余的阻燃剂则通过物理吸附作用,覆在纤维的表面,从而有效提高材料的阻燃性能。包裹在纤维的表面硼酸主要以凝聚相机理起到阻燃效果,而氢氧化铝与氢氧化镁遵循气相阻燃反应原理,两种阻燃方式产生协效作用,有效抵消或推迟了纤维素和半纤维素的降解。此外,无机复配阻燃剂的加入,虽然对纸样的热稳定性造成了影响,但它大大提高了样品的残炭率,即改善了纸样的阻燃性能,使其达到难燃材料级别。
[Abstract]:With the development of society and the improvement of modern people's living standard and aesthetic level, paper materials are widely used in interior decoration. Because of the flammable defects of paper materials, the fire retardancy of paper materials becomes more and more important. For many years, due to the environmental protection and health problems caused by halogen flame retardants, the research on alternative flame retardants has increased. In this paper, aluminophosphate gel, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and boric acid were used as inorganic flame retardants to improve the flame retardancy of paper. The effect of phosphoaluminum-gel on the flame-retardance of paper showed that the preparation process of Phosphorus-aluminum gel was heated at 90 鈩，

本文编号：2322571