竹材液化墙体泡沫材料的阻燃改性

doi:10.3969/j.issn.1673-5854.2020.05.004

生物质化学工程 ›› 2020, Vol. 54 ›› Issue (5): 25-32.doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.05.004

竹材液化墙体泡沫材料的阻燃改性

王盟盟^1,²(),刘乐群^1,^2,^3,*(),刘震涛^1,³,赵莹¹

1. 浙江省林业科学研究院, 浙江杭州 310023
2. 浙江农林大学工程学院, 浙江杭州 311300
3. 浙江工业大学化学工程学院, 浙江杭州 310004

收稿日期:2020-03-13 出版日期:2020-09-30 发布日期:2020-09-29
通讯作者: 刘乐群 E-mail:842752387@qq.com;llq234@sina.com
作者简介:王盟盟(1994-),女,安徽阜阳人,硕士生,研究方向为生物质泡沫工程材料; E-mail:842752387@qq.com
基金资助:
浙江省省属科研院所专项(2017F30014);浙江省省级标准研究项目(SJ-BZ/2019090)

Flame Retardant Modification of Bamboo Liquefied Wall Foam Materials

Mengmeng WANG^1,²(),Lequn LIU^1,^2,^3,*(),Zhentao LIU^1,³,Ying ZHAO¹

1. Zhejiang Academy of Forestry, Hangzhou 310023, China
2. School of Engineering, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China
3. School of Chemical Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310004, China

Received:2020-03-13 Online:2020-09-30 Published:2020-09-29
Contact: Lequn LIU E-mail:842752387@qq.com;llq234@sina.com
Supported by:
浙江省省属科研院所专项(2017F30014);浙江省省级标准研究项目(SJ-BZ/2019090)

摘要/Abstract

摘要：

为提高竹材液化产物所制备的高轻发泡墙体材料的防火性能，分别采用材料内部添加和表面浸泡的方法进行阻燃改性，并评价不同阻燃剂及其添加量对发泡材料阻燃性能的影响。实验结果表明：在材料内部或表面添加选择的阻燃剂不会对材料自身形貌或组分产生明显影响，对材料的力学性能亦不会造成破坏，在材料内部添加3 g膨胀型凝胶-二氧化硅/聚磷酸铵核壳阻燃剂（MCAPP）后压缩强度达到了0.37 MPa，在材料表面浸泡聚硅氧烷后压缩强度达到了0.58 MPa，同时能提高材料的阻燃性能，在材料内部添加聚磷酸铵（M-APP）后极限氧指数提高到33.2%，比改性前提高3%。在材料表面浸泡膨胀型壳聚糖-蒙脱土-聚磷酸铵（CMAp）后点燃时间明显延长，极限氧指数最高达到了31.5%。

关键词: 竹材, 发泡材料, 墙体材料, 阻燃改性

Abstract:

In order to improve the fireproof performance of the high-light foam wall materials prepared by the bamboo material liquefaction products, various methods of internal addition and surface immersion were used to carry out a variety of flame retardant modifications, and the effects of different flame retardants and their additions on the foam materials were evaluated. The expenmental effect of flame retardancy. The experimental results show that: adding the selected flame retardant inside or on the surface of the material will not have a significant impact on the morphology or composition of the material itself, and will not cause damage to the mechanical properties of the material. After adding 3 g of expanded gel-silica/ammonium polyphosphate core-shell flame retardant(MCAPP) inside the material, the compressive strength reached 0.37 MPa. The compressive strength after immersing the surface of the material with oxane reaches 0.58 MPa. At the same time, it can improve the flame retardance of the material. The limiting oxygen index increased to 33.2% after adding ammonium polyphosphate(M-APP) inside the material, which was 3% higher than before modification. After immersing the expanded chitosan-montmorillonite-ammonium polyphosphate(CMAp). The flame retardant was soaked on the surface of the material, the ignition time was significantly prolonged, and the limiting oxygen index reached 31.5%.

Key words: bamboo, foaming material, wall material, flame retardant modification

中图分类号:

TQ35
TU531

王盟盟,刘乐群,刘震涛,赵莹. 竹材液化墙体泡沫材料的阻燃改性[J]. 生物质化学工程, 2020, 54(5): 25-32.

Mengmeng WANG,Lequn LIU,Zhentao LIU,Ying ZHAO. Flame Retardant Modification of Bamboo Liquefied Wall Foam Materials[J]. Biomass Chemical Engineering, 2020, 54(5): 25-32.

图/表 8

图1

图2

表1

图3

图4

图5

表2

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参考文献 15

1	李建珍. 论新型墙体材料的发展[J]. 科技情报开发与经济, 2007, (15): 157- 158.
2	李勇锋. 现代城市建筑中对新型建筑墙体材料的应用研究[J]. 美与时代(城市版), 2019, (8): 30- 31.
3	刘乐群, 孙丰文, 刘杨, 等. 竹材液化制备墙体新材料的研究进展[J]. 木材工业, 2012, 26 (1): 15- 19.
4	刘乐群, 王进, 钱华, 等. 竹材液化树脂发泡材料的性能测试及应用评价[J]. 木材工业, 2012, 26 (4): 5- 8.
5	刘乐群, 钱华, 王进, 等. 竹材液化树脂发泡材料的性能与技术要求[J]. 木材工业, 2012, 26 (5): 9- 13.
6	刘乐群, 王进, 张文福, 等. 竹材液化树脂发泡材料的降解性能和热老化性能评价[J]. 木材工业, 2012, 26 (6): 4- 8.
7	WU K , ZHANG Y K , HU W G , et al. Influence of ammonium polyphosphate microencapsulation on flame retardancy, thermal degradation and crystal structure of polypropylene composite[J]. Composites Science and Technology, 2013, 81 (1): 1- 7.
8	NI J X , CHEN L J , ZHAO K M . Preparation of gel-silica/ammonium polyphosphate core-shell flame retardant and properties of polyurethane composites[J]. Polymer for Advanced Technologies, 2011, 22 (12): 3- 9.
9	周林, 李丽萍. 硅烷改性聚磷酸铵对木粉/聚丙烯复合材料阻燃性能的影响[J]. 燃烧科学与技术, 2012, 18 (1): 62- 66.
10	张冬桥.表面改性法制备多功能阻燃复合材料的研究[D].广州:华南理工大学, 2018.
11	牛源. 建筑保温材料中阻燃剂的应用现状及发展前景[J]. 住宅与房地产, 2019, (36): 48.
12	刘杨, 刘乐群, 王宇红, 等. 竹材加工剩余物液化及液化产物制备发泡树脂的工艺研究[J]. 木材工业, 2012, 26 (2): 10- 13.
13	刘乐群, 汪洪根, 孙丰文, 等. 竹材液化树脂发泡材料发泡工艺的研究[J]. 木材工业, 2012, 26 (3): 11- 14.
14	方晶, 张文福, 刘乐群. 《竹材液化发泡工程材料通用技术要求》行业标准解析[J]. 中国人造板, 2016, 23 (6): 29- 32, 39.
15	张增光, 贵大勇. 聚硅氧烷阻燃剂的研究进展[J]. 塑料, 2007, (4): 85- 89, 37.

性能 performance	对照样1 control 1	添加MCAPP added MCAPP				添加M-APP added M-APP				对照样2 control 2	浸泡CMAp soak by CMAp	浸泡聚硅氧烷 soak by silicone
性能 performance	对照样1 control 1	1 g	3 g	5 g	7 g	1 g	3 g	5 g	7 g	对照样2 control 2	浸泡CMAp soak by CMAp	浸泡聚硅氧烷 soak by silicone
表观密度/(g·cm^-3) apparent density	0.048	0.059	0.051	0.055	0.041	0.055	0.059	0.061	0.085	0.058	0.059	0.120
压缩强度/MPa compressive strength	0.23	0.26	0.37	0.36	0.23	0.24	0.27	0.31	0.34	0.44	0.49	0.58

指标 index	对照样1 control 1	添加MCAPP add MCAPP				添加M-APP add M-APP				对照样2 control 2	浸泡CMAp soak by CMAp	浸泡聚硅氧烷 soak by silicone
指标 index	对照样1 control 1	1 g	3 g	5 g	7 g	1 g	3 g	5 g	7 g	对照样2 control 2	浸泡CMAp soak by CMAp	浸泡聚硅氧烷 soak by silicone
热释放速率峰值/(kW·m^-2) heat release rate peak	74.76	82.67	90.05	79.92	83.23	86.79	93.38	81.00	77.69	109.51	128.53	182.25
总释放热量/(MJ·m^-2) total heat released	10.61	4.52	3.54	4.37	6.98	8.78	12.79	8.07	7.86	15.44	7.98	26.32
总生烟量/(m²·m^-2) total smoke production	410.19	274.59	344.39	373.91	289.35	370.98	400.03	405.01	363.94	563.89	334.49	886.45

[1]	张华兰,房桂干,沈葵忠,邓拥军,李晓亮,韩善明. 慈竹薄壁组织的部分去除对化机浆制浆、漂白性能的影响[J]. 生物质化学工程, 2019, 53(4): 31-36.
[2]	胡萍, 王丽芳, 贾博然, 刘颖, 沙晓玲, 任世学. 甲醛交联聚乙烯醇/麦草碱木质素发泡材料的降解性能[J]. 生物质化学工程, 2018, 52(4): 29-35.
[3]	罗华超, 陈禾木, 陈颖超, 封卫, 王琛, 秦必达, 任世学. 聚乙烯醇/改性碱木质素发泡材料的制备与性能[J]. 生物质化学工程, 2015, 49(2): 1-6.
[4]	李四辉, 施英乔, 丁来保, 崔宏辉, 盘爱享, 房桂干. 过硫酸钠热激活法深度氧化竹材制浆废水生化出水的研究[J]. 生物质化学工程, 2014, 48(5): 1-6.
[5]	孙恩惠;孙丰文. 竹长条加工剩余物制备重组竹材的应用技术研究[J]. 生物质化学工程, 2012, 46(4): 11-16.
[6]	罗晔;费斌;郭嘉;鲍秀婷;HESLOP M J. 竹材炭化过程的热重分析及动力学研究[J]. 生物质化学工程, 2009, 43(6): 7-10.
[7]	傅深渊;栾复友;程书娜;赵广杰. 竹材液化物酚醛树脂胶固化及固化动力学研究[J]. 生物质化学工程, 2009, 43(4): 33-37.

竹材液化墙体泡沫材料的阻燃改性

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