竹材阻燃用硅酸根插层钙铝水滑石的制备、表征与阻燃性能
发布时间：2021-09-06 09:22
竹材的易燃性,大大限制了竹材在建筑、装饰装修等领的广泛应用。为了提高竹材的阻燃抑烟性能,本文采用硅酸根插层改性钙铝水滑石技术制备了硅酸根插层钙铝水滑石（CaAl-SiO3-LDHs）阻燃剂,探讨了钙铝水滑石的不同改性制备工艺、结构与性能,探讨了竹材的硅酸根插层钙铝水滑石阻燃处理工艺与阻燃抑烟性能。主要结果如下:（1）采用共沉淀法和水热法制备了 CaAl-SiO3-LDHs,探讨了 CaAl-SiO3-LDHs的两种制备工艺及其结构与性能的优劣。结果表明:共沉淀法制备的CaAl-SiO3-LDHs样品结晶度更高、颗粒形貌更均一、粒径更小、热稳定性更好,因而共沉淀法是制备CaAl-SiO3-LDHs的较佳方法;共沉淀法制备CaAl-SiO3-LDHs的最佳工艺参数为:晶化温度100℃、晶化时间 9h、Ca2+浓度 0.33mol/L（Ca2+:Al3+=2）。（2）采用常压浸渍、超声浸渍和加压浸渍分别对竹材进行了 CaAl-SiO3-LDHs悬浊液的浸渍阻燃处理。结果表明:竹材的阻燃剂载药率随着加压浸渍压力的增大而增大,当压力超过0.6MPa后,竹材的载药率趋于稳定,此时竹材的载药率最高,...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?ＳＡ－ＬＤＨｓ阻燃机制示意图［３８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｋｅｔｃｈ?ｍａｐ?ｆｏｒ?ｆｌａｍｅ?ｒｅｔａｒｄａｎｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｔ？８１??（３）?Ａｌ３＋改性??
?１绪论???宄分析了聚苯乙烯（ＰＳ）与含棕榈酸酯的镁铝ＬＤＨｓ?（ＭｇＡｌ－Ｃ１６ＬＤＨｓ）共混后阻燃性、热??稳定性的变化情况。结果表明：分别向ＰＳ添加５％和１０％的ＭｇＡｌ－Ｃ１６ＬＤＨｓ，都会导致聚??合物的峰值热释放速率（ＰＨＲＲ）显著降低，如图１．３所示分别降低了?４７％和６１％；热稳??定性发生小幅度改善（发生５０％质量损失时的温度分别比纯ＰＳ提高为５°Ｃ和２°Ｃ），即ＬＤＨｓ??的加入有效提高了聚合物的阻燃性能和热稳定性能。??ａｓ???Ｐ５－５?％?ＬＤＨ?＿??Ｕ?－〇－ＰＳ－１０％ＬＤＨ?厂、．，??＾?１６００－＾＿ｐｓ＿５％ＤＰＰ－ｏ％ＬＤＨ?ｊ?＼??ｊ?１２°°－?／Ａ??Ｓ?ＢＯＯ－?／?４」??〇??Ｊ?，?＿■■■■??０?５０?１?００?１?５０?２００??Ｔｉｍｅ／ｓ??图１．３锥形量热仪测试热释放速率（ＨＲＲ）曲线，纯ＰＳ?（实线），ＰＳ－５％ＤＰＰ－５％ＬＤＨｓ?（空心三角形），??ＰＳ－５％ＬＤＨｓ?（实心方形），ＰＳ－１０％ＬＤＨｓ?（空心圆）｜４３］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｃｏｎｅ?ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ?ＨＲＲ?ｃｕｒｖｅｓ?ｆｏｒ?Ｐｕｒｅ?ＰＳ?（ｓｏｌｉｄ?ｌｉｎｅ），?ＰＳ－５?％?ＤＰＰ－５?％?ＬＤＨｓ?（ｏｐｅｎ?ｔｒｉａｎｇｌｅ），??ＰＳ－５?％?ＬＤＨｓ?（ｃｌｏｓｅｄ?ｓｑｕａｒｅ），?ＰＳ－１０?％?ＬＤＨｓ?（ｏｐｅｎ?ｃｉｒｃｌｅ）ｆ４３］??（４）其他阳离子改性??除了上述三种阳离子可以放到水滑石阳弯子层板中外，Ｚｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋、Ｃｏ３＋等也可??添加到阳离子层板中对水滑石进行改性。徐敏虹｜
?竹材阻燃用硅酸根插层钙铝水滑石阻燃剂的制备、表征与阻燃性能???１．２．４阻燃处理后竹材阻燃抑烟性能??以ＣａＡｌ－Ｓｉ０３－ＬＤＨｓ为阻燃剂，对竹材进行阻燃处理，采用扫描电镜观察浸渍处理后，??竹材的薄壁细胞、导管、纹孔等微观结构的变化；采用ＥＤＸ分析浸渍处理后，竹材表面??Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ元素的含量；采用锥形量热仪（ＣＯＮＥ）测试竹材处理前后的热释放速率（ＨＲＲ）??峰值、总热释放量（ＴＨＲ）、质量损失速率（ＭＬＲ）、残炭率、总烟释放量（ＴＳＰ）、一氧化??碳产量（ＣＯＰ）、一氧化碳产率等竹材的阻燃抑烟性能相关参数的变化。??１．２．５技术路线??本文的技术路线如图１．６所示。??硝酸钙、硝酸铝?沉淀剖?硅酸讷涫液??：共沉淀??铮态晶化?水热晶化??水滑石?水滑石??１?对比?Ｉ??蒯试、表征—１—蒯试、表征??处埋竹材??Ｔ??ＬＤＨｓ／竹材??￣￣??珈ｉｉｔ、表征??图１．６技术路线??Ｆｉｇｕｒｅ?１．６?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａ??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]木结构覆板用阻燃饰面胶合板的燃烧性能研究[J]. 吴沐廷,屈伟,宋伟,吴玉章. 木材工业. 2020(02)
[2]CONE法研究ATH和ZB对竹粉/LLDPE 复合材料的阻燃抑烟作用[J]. 杨守禄,黄安香,李丹,刘竹,姬宁,张翔,陈庆. 贵州林业科技. 2019(03)
[3]磷系阻燃剂NYP3对PBT阻燃性能影响的研究[J]. 陈林,柴生勇,汪廷洪,刘勤,李岩,李积德,李坤泉,邱立勤. 塑料科技. 2019(08)
[4]木材保护剂分散体系及其液体渗透性研究概述[J]. 曹金珍. 林业工程学报. 2019(03)
[5]水滑石阻燃剂的离子改性研究进展[J]. 滑亚婷,杜春贵,姚潇翎,黄秋丽. 化学通报. 2019(04)
[6]我国人造板发展谨防产能过剩[J]. 陈水合. 中国人造板. 2019(02)
[7]我国竹浆产业概况及泸州永丰20万t/a竹浆项目[J]. 赵琳. 造纸信息. 2018(11)
[8]阻燃剂的现状及发展趋势[J]. 滕广远,陈俊宏. 化工时刊. 2018(04)
[9]LDHs阻燃剂的研究进展及其在木质材料阻燃中的应用展望[J]. 姚潇翎,滑亚婷,杜春贵,黄秋丽,金春德. 林产工业. 2018(02)
[10]从专利申请角度看“硅系阻燃剂与膨胀型阻燃剂对聚合物复合材料的协同阻燃作用”的研究现状[J]. 郭文珊,勇雪. 河南科技. 2017(20)
硕士论文
[1]全球硼矿资源分布与潜力分析研究[D]. 李空.中国地质大学(北京) 2016
[2]硅硼阻燃剂复配对木塑复合材料性能影响的研究[D]. 董珂.东北林业大学 2016
[3]纳米类水滑石的可控制备、药物传递及抗肿瘤性能[D]. 宋真富.上海师范大学 2015
[4]Ca/Mg/Al类水滑石的合成及其在PVC中的应用[D]. 刘志远.中南大学 2007
本文编号：3387197
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?ＳＡ－ＬＤＨｓ阻燃机制示意图［３８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｋｅｔｃｈ?ｍａｐ?ｆｏｒ?ｆｌａｍｅ?ｒｅｔａｒｄａｎｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｔ？８１??（３）?Ａｌ３＋改性??
?１绪论???宄分析了聚苯乙烯（ＰＳ）与含棕榈酸酯的镁铝ＬＤＨｓ?（ＭｇＡｌ－Ｃ１６ＬＤＨｓ）共混后阻燃性、热??稳定性的变化情况。结果表明：分别向ＰＳ添加５％和１０％的ＭｇＡｌ－Ｃ１６ＬＤＨｓ，都会导致聚??合物的峰值热释放速率（ＰＨＲＲ）显著降低，如图１．３所示分别降低了?４７％和６１％；热稳??定性发生小幅度改善（发生５０％质量损失时的温度分别比纯ＰＳ提高为５°Ｃ和２°Ｃ），即ＬＤＨｓ??的加入有效提高了聚合物的阻燃性能和热稳定性能。??ａｓ???Ｐ５－５?％?ＬＤＨ?＿??Ｕ?－〇－ＰＳ－１０％ＬＤＨ?厂、．，??＾?１６００－＾＿ｐｓ＿５％ＤＰＰ－ｏ％ＬＤＨ?ｊ?＼??ｊ?１２°°－?／Ａ??Ｓ?ＢＯＯ－?／?４」??〇??Ｊ?，?＿■■■■??０?５０?１?００?１?５０?２００??Ｔｉｍｅ／ｓ??图１．３锥形量热仪测试热释放速率（ＨＲＲ）曲线，纯ＰＳ?（实线），ＰＳ－５％ＤＰＰ－５％ＬＤＨｓ?（空心三角形），??ＰＳ－５％ＬＤＨｓ?（实心方形），ＰＳ－１０％ＬＤＨｓ?（空心圆）｜４３］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｃｏｎｅ?ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ?ＨＲＲ?ｃｕｒｖｅｓ?ｆｏｒ?Ｐｕｒｅ?ＰＳ?（ｓｏｌｉｄ?ｌｉｎｅ），?ＰＳ－５?％?ＤＰＰ－５?％?ＬＤＨｓ?（ｏｐｅｎ?ｔｒｉａｎｇｌｅ），??ＰＳ－５?％?ＬＤＨｓ?（ｃｌｏｓｅｄ?ｓｑｕａｒｅ），?ＰＳ－１０?％?ＬＤＨｓ?（ｏｐｅｎ?ｃｉｒｃｌｅ）ｆ４３］??（４）其他阳离子改性??除了上述三种阳离子可以放到水滑石阳弯子层板中外，Ｚｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋、Ｃｏ３＋等也可??添加到阳离子层板中对水滑石进行改性。徐敏虹｜
?竹材阻燃用硅酸根插层钙铝水滑石阻燃剂的制备、表征与阻燃性能???１．２．４阻燃处理后竹材阻燃抑烟性能??以ＣａＡｌ－Ｓｉ０３－ＬＤＨｓ为阻燃剂，对竹材进行阻燃处理，采用扫描电镜观察浸渍处理后，??竹材的薄壁细胞、导管、纹孔等微观结构的变化；采用ＥＤＸ分析浸渍处理后，竹材表面??Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ元素的含量；采用锥形量热仪（ＣＯＮＥ）测试竹材处理前后的热释放速率（ＨＲＲ）??峰值、总热释放量（ＴＨＲ）、质量损失速率（ＭＬＲ）、残炭率、总烟释放量（ＴＳＰ）、一氧化??碳产量（ＣＯＰ）、一氧化碳产率等竹材的阻燃抑烟性能相关参数的变化。??１．２．５技术路线??本文的技术路线如图１．６所示。??硝酸钙、硝酸铝?沉淀剖?硅酸讷涫液??：共沉淀??铮态晶化?水热晶化??水滑石?水滑石??１?对比?Ｉ??蒯试、表征—１—蒯试、表征??处埋竹材??Ｔ??ＬＤＨｓ／竹材??￣￣??珈ｉｉｔ、表征??图１．６技术路线??Ｆｉｇｕｒｅ?１．６?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａ??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]木结构覆板用阻燃饰面胶合板的燃烧性能研究[J]. 吴沐廷,屈伟,宋伟,吴玉章. 木材工业. 2020(02)
[2]CONE法研究ATH和ZB对竹粉/LLDPE 复合材料的阻燃抑烟作用[J]. 杨守禄,黄安香,李丹,刘竹,姬宁,张翔,陈庆. 贵州林业科技. 2019(03)
[3]磷系阻燃剂NYP3对PBT阻燃性能影响的研究[J]. 陈林,柴生勇,汪廷洪,刘勤,李岩,李积德,李坤泉,邱立勤. 塑料科技. 2019(08)
[4]木材保护剂分散体系及其液体渗透性研究概述[J]. 曹金珍. 林业工程学报. 2019(03)
[5]水滑石阻燃剂的离子改性研究进展[J]. 滑亚婷,杜春贵,姚潇翎,黄秋丽. 化学通报. 2019(04)
[6]我国人造板发展谨防产能过剩[J]. 陈水合. 中国人造板. 2019(02)
[7]我国竹浆产业概况及泸州永丰20万t/a竹浆项目[J]. 赵琳. 造纸信息. 2018(11)
[8]阻燃剂的现状及发展趋势[J]. 滕广远,陈俊宏. 化工时刊. 2018(04)
[9]LDHs阻燃剂的研究进展及其在木质材料阻燃中的应用展望[J]. 姚潇翎,滑亚婷,杜春贵,黄秋丽,金春德. 林产工业. 2018(02)
[10]从专利申请角度看“硅系阻燃剂与膨胀型阻燃剂对聚合物复合材料的协同阻燃作用”的研究现状[J]. 郭文珊,勇雪. 河南科技. 2017(20)
硕士论文
[1]全球硼矿资源分布与潜力分析研究[D]. 李空.中国地质大学(北京) 2016
[2]硅硼阻燃剂复配对木塑复合材料性能影响的研究[D]. 董珂.东北林业大学 2016
[3]纳米类水滑石的可控制备、药物传递及抗肿瘤性能[D]. 宋真富.上海师范大学 2015
[4]Ca/Mg/Al类水滑石的合成及其在PVC中的应用[D]. 刘志远.中南大学 2007
本文编号：3387197
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