刘子怡，金紫薇，许苗军，李斌

（东北林业大学黑龙江省阻燃材料分子设计与制备重点实验室，黑龙江哈尔滨150040）

Ca2+络合C-6羧基纤维素的热降解性能研究

刘子怡，金紫薇，许苗军，李斌*

（东北林业大学黑龙江省阻燃材料分子设计与制备重点实验室，黑龙江哈尔滨150040）

以实验室自制的C-6羧基纤维素为原料，将其浸置于饱和氯化钙溶液中，在超声条件下使Ca2+与羧基络合，经离心处理后制备了Ca2+络合的C-6羧基纤维素。研究了Ca2+对C-6羧基纤维素钙盐的热稳定性能的影响并探索了其热降解机理。结果表明，Ca2+促进了C-6氧化纤维素钙盐的热解过程，与C-6氧化纤维素相比，C-6氧化纤维素钙盐的起始热分解温度略有提升，热解速率大幅下降，800℃时的残炭量有所增加，挥发性气体种类减少，二氧化碳释放量降低。

C-6羧基纤维素；钙离子络合；热稳定性；降解机理

前言

纤维素作为一种来源广泛、环保、可持续的新型能源而被应用于服装、配件、工业、航空和军事等重要领域，但是，纤维素也存在着低氧指数、极易燃烧等不可避免的缺点[1～2]。研究表明，纤维素的燃烧过程分为脱水和解聚两个竞争阶段：即纤维素在高温条件易进行脱水反应，吡喃葡萄糖环发生断裂，生成丙酮醛等物质；而在低温条件下，纤维素更易于发生解聚过程，即纤维素在转糖苷的作用下进行一系列降解最终生成左旋葡聚糖等，最后由于糖苷键和碳碳键的断裂而生成焦炭及气体产物[3～4]。为进一步改善纤维素的易燃性的缺点，现已有研究发现向纤维素体系中引入金属离子不仅可以提高其阻燃性能而且还能改变其热降解行为，影响其裂解产物[5～6]。……