木质素生物质阻燃剂及其应用研究进展
2021-01-06肖梦苑周新科张佳悦任元林
纺织学报 2020年12期
肖梦苑,周新科,张佳悦,任元林,2
(1. 天津工业大学 纺织科学与工程学院, 天津 300387;2. 天津工业大学 先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津 300387)
随着石油资源的日益枯竭及石油基衍生物对环境污染的日渐严重,阻燃产品的开发更加注重绿色与环保,因此,生物质高分子材料受到了极大关注[1-2]。木质素广泛存在于植物体中,是一种无定形的、含有氧代苯丙醇或衍生物结构单元的天然芳香族高分子[3],在自然界中的产量仅次于纤维素[4]。其含有丰富的芳香环结构,碳含量在60%以上[5],在600 ℃ 的惰性气体中热解后焦炭产率约为50%[6],丰富的碳含量和高焦炭产率使得木质素在阻燃领域得到了广泛应用[7]。但木质素相对分子质量大,结构复杂[8],在空气中成炭率低,难以直接利用[9],所以将其复配使用或者对其进行结构设计具有重要的研究意义。
近年来,国内外对木质素生物质材料的阻燃研究不断深入,主要包括以下4个方面:直接利用木质素作为阻燃剂,将木质素与其他物质复配,引入阻燃元素对木质素进行化学改性,使用纳米级木质素颗粒阻燃。本文分析总结了木质素在这4个方面的研究进展,对木质素阻燃剂未来研究的重点进行展望。
1 单组分木质素阻燃剂
单组分木质素阻燃剂是将木质素作为唯一的阻燃组分应用于材料中,木质素受热后形成的炭层可作为凝聚相隔绝氧气,并阻止可燃气体的扩散,进而抑制热裂解和燃烧反应[10],使材料具有一定的阻燃性能。……
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