三聚氰胺聚磷酸盐和次磷酸铝阻燃纤维板燃烧特性研究

发布时间：2024-06-02 13:16

　　为了提升纤维板的阻燃性能,选用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)与次磷酸铝(AP)为阻燃剂,通过人造板热压工艺制备阻燃高密度纤维板(HDF)。采用锥形量热仪法研究阻燃剂对HDF燃烧过程中的点燃时间、热释放性能、质量变化、烟释放性能和烟气毒性的影响,探索两种阻燃剂组成的二元体系中MPP与AP的最佳质量比,并结合HDF燃烧后的炭层形貌分析其阻燃机理。结果表明:MPP和AP在燃烧过程中均会分解产生磷酸类物质,形成大量残炭。炭层能够有效隔绝氧气和热量传入材料的内部,减弱热量的传送速率,阻碍火焰的持续蔓延,从而提升HDF的阻燃性能。当MPP和AP的添加量为7.9%时,对HDF具有较好阻燃效果。与单一阻燃剂相比,经过复配之后,复合阻燃剂存在协同效应,HDF阻燃效果更为显著。综合分析得出,MPP和AP质量比为1∶2时,板材的阻燃性能最好,与未阻燃处理的板材相比,点燃时间从70 s上升到73 s,热释放速率峰值从392.3 k W/m2下降到319.7k W/m2,总热释放量从55.1 MJ/m2下降到47.7 MJ/m2,残炭率从22.1%上升到29.5%。

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【部分图文】：

图1阻燃高密度纤维板的热压曲线

将48.35%的酚醛树脂溶液稀释至15%，然后将杨木纤维浸入其中，持续2min，结束后将含胶纤维取出并挤掉多余胶，使纤维施胶量达到17%。将含胶纤维自然晾晒，待含水率达到7%～9%时，再将MPP和AP阻燃剂与含胶纤维混合，手工铺装压制成300mm×300mm×8mm的板坯....

图2HRR和THR燃烧后随时间变化数据

综合HRR和THR分析，当MPP与AP质量比为1∶2(6#样品)时，HDF的阻燃效果最明显，这表明在该比例下，两种阻燃剂协同效应最好。从协效阻燃机理分析，MPP分解所释放出惰性气体起到阻燃作用，MPP和AP均能释放磷酸类物质，与木纤维的三大素高温下形成炭，起到凝聚作用，在双重阻燃....

图3燃烧后TSR随时间变化的数据曲线

总烟释放量(TSR)是单位面积的样品在燃烧过程中释放烟量的总和。阻燃HDF的TSR随时间变化和相关数据如图3和表2所示。对于未添加阻燃剂HDF(1#样品)，其燃烧过程中TSR值为193.1m2/m2，这表明该板材燃烧非常完全。当加入MPP或AP阻燃剂处理后，2#样品和3#样品阻....

图4CO和CO2释放速率

阻燃HDF的在燃烧过程中CO和CO2的释放速率见图4。由图4a可知，未添加阻燃剂时(1#样品)，HDF燃烧释放CO量最小，释放CO2量最大，表明，HDF素板燃烧非常完全，大部分CO全部燃烧成为CO2。单独添加MPP以后(2#样品)，CO和CO2释放速率均下降，表明MPP不仅可以抑....

本文编号：3987303