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SiO_2/APP复合凝胶在木材中的原位生成及其阻燃抑烟特性
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:《功能材料》
  • 时间:0
  • 分类:TQ351[化学工程]
  • 作者机构:[1]中南林业科技大学材料科学与工程学院,长沙410004, [2]中南林业科技大学理学院,长沙410004, [3]广东宜华木业股份有限公司,广东汕头515834
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(31200438,31370564);林业公益性行业科研专项资助项目(201204708)
中文摘要:

采用高强度微波对木材进行预处理提高其渗透性能,通过加压浸渍将不同质量比的硅源前驱物和聚磷酸铵(APP)混合液引入到木材的孔道中,经过后续的缩合和干燥处理,在木材孔道中原位生成了SiO_2/APP复合凝胶。采用电子扫描电镜(SEM)和锥形量热仪等测试手段,考察了该复合凝胶在木材中形成、燃烧过程中的协同阻燃、烟气转化和抗流失性能的影响。测试结果表明,木材中原位生成的SiO_2/APP复合凝胶具有优异的阻燃和抑烟性能。其中,硅源前驱物与APP溶液质量比为1∶8处理试样点燃155s后熄灭,且其总热释放量下降了93.6%,总烟释放量和CO平均释放量分别降低了61.6%,53.9%;质量比为1∶9的试样在实验条件下30min点不燃,表现出优异的阻燃性。通过比较阻燃处理木材在抗流失实验前后的阻燃性能,结果表明该复合凝胶可改善阻燃木材的抗流失性,从而提高木材阻燃时效。

英文摘要:

Firstly, wood was treated by high-strength microwave in order to improve its permeability. Then, thedifferent mass ratio of silica source precursor and ammonium polyphosphate (APP) mixture solution was intro-duced into the wood through impregnating method under pressure, after that the SiO2/APP composites gel for-mation in-situ the wood after subsequently condensation and drying processing. The morphology, synergisticeffect on fire-retardance and smoke behavior of the SiO2/APP composite were investigated by electronic scan-ning microscope (SEM), cone calorimeter and other techniques in present work. The results show that theSiO2/APP composite gel has excellent flame retardance and smoke suppression performance. As a result, siliconsource and APP precursor mass ratio of 1 : 8 post-treatment samples ignited 155 s then extinguished. It is clear-ly seen that a reduction of total heat release (THR) to 93.7%, the total smoke production (TSP) and the meanof CO yield (m-COY) were decreased to 61.6% and 53.9%, respectively. The mass ratio of 1 : 9 specimens un-der the experimental conditions for 30 rain is non-combustible, exists excellent flame retardance. By comparingthe fire parameters of specimens before and after leaching, it is found that the gel composites can prevent theloss of APP, which can extend the period of wood flame retardance.

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期刊信息
  • 《功能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆材料研究院
  • 主办单位:重庆材料研究院
  • 主编:黄伯云
  • 地址:重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号
  • 邮编:400707
  • 邮箱:gnclwb@126.com
  • 电话:023-68264739
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9731
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1099/TH
  • 邮发代号:78-6
  • 获奖情况:
  • 2008、2011年连续获中国精品科技期刊,2010获重庆市双十佳期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30166