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磷-氮-硼复合阻燃橡胶木的燃烧性能研究

2020-08-06蒋汇川李凯马悦马雪梅胡志勇

热带作物学报 2020年4期

蒋汇川 李凯 马悦 马雪梅 胡志勇

摘  要:采用磷酸二氢铵(DAP)和硼砂(SB)复配制备磷氮硼(P-N-B)复合阻燃剂,对橡胶木进行真空加压浸渍处理。通过极限氧指数(LOI)和锥形量热仪(CONE)测试不同配方阻燃剂处理橡胶木的燃烧性能。结果表明:P-N-B复合阻燃剂对橡胶木表现出较好的阻燃抑烟效果。载药率为10.67 wt%时,阻燃橡胶木的LOI值为52.3%,达到难燃或不燃材料标准;阻燃橡胶木的热释放速率降低约60%,热释放总量降低约50%,有效燃烧热明显降低,质量损失速率降低,总发烟量最高减少约97%,CO和CO2生成总量降低95%以上。氮磷硼协效阻燃橡胶木达到建筑材料阻燃B1级,3种元素协同抑烟效果显著。

关键词:橡胶木;磷-氮-硼复合阻燃剂;燃烧性能;抑烟

中图分类号:S781; TS652      文献标识码:A

Abstract: The influences of different formulations of ammonium dihydrogen phosphate (DAP) and sodium borate (SB) on the combustion properties of rubber wood were studied using the limited oxygen index (LOI) and cone calorimetry test (CONE). The results showed that P-N-B flame retardants (P-N-B) were effective in flame control for rubber wood. When 10.67 wt% of P-N-B was added, LOI increased to 52.3%. Compound flame retardant had a synergistic effect, and the heat release rate, total heat release and total smoke release was reduced by 60%, 50% and 97%, respectively. The combination of DAP and SB could enhance the flame retardancy and smoke suppression property of rubber wood greatly.

Keywords: rubber wood; P-N-B flame retardants; combustion properties; smoke suppression property

DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.04.021

作為一种经济林木材,橡胶木已经成为我国热带地区重要的木材资源之一,在建筑材料、装修材料、家具等领域广泛应用。木材属于易燃材料,在使用过程中存在火灾风险性,因此,国家制定了GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》、GB 50222-2017《建筑内部装修设计防火规范》等相关质量标准,对材料的使用提出了阻燃防火要求。因此,为满足使用要求,需要对木材进行阻燃处理。开发高性能、低成本的阻燃剂是实现木材阻燃、拓宽木材应用领域的有效措施。

木材阻燃剂按其阻燃元素可分为卤系、金属化合物、氮系、磷系和硼系阻燃剂[1]。这类物质多为无机物,价格低廉且阻燃效果显著。已有研究表明,水溶性氮磷阻燃体系是木材阻燃剂的主体之一。……

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