磷酸脒基脲与聚磷酸铵协同阻燃的木粉/HDPE复合材料

采用锥形量热仪(CONE)、极限氧指数(LOI)、热重分析(TGA)和力学试验等研究手段,分析聚磷酸铵(APP)、磷酸脒基脲(GUP)及二者复配(GUP/APP)对木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料燃烧性能、热降解行为以及力学性能的影响。CONE研究结果表明:APP可显著降低WF/HDPE复合材料的热释放,但同时也使得复合材料的烟释放增加;将GUP与APP按适当比例复配不仅可以有效抑制复合材料的热释放,而且可以降低烟释放速率,表现出较好的协同阻燃和抑烟作用。TGA结果表明:GUP与APP复配使得WF/HDPE复合材料的初始热分解温度降低,残炭产率提高。此外,GUP和APP复配阻燃WF/HDPE复合材料具有较高的氧指数和较小的力学性能损失。

磷酸脒基脲阻燃绝缘纸的研究

考察了阻燃剂磷酸脒基脲浓度、浸渍处理时间对阻燃效果的影响,并研究了绝缘纸经阻燃处理后热降解参数、剩炭率、击穿电压的变化情况。结果表明:浓度为10%磷酸脒基脲溶液浸渍绝缘纸可满足阻燃要求,绝缘纸浸渍时间以5～10min为宜;磷酸脒基脲阻燃处理的绝缘纸热降解起始温度提前约50℃;绝缘纸剩炭率升高到31.73%,击穿电压稍有下降。同时还考察了硼酸加入量对磷酸脒基脲阻燃绝缘纸效果的影响,结果表明,复配阻燃剂中硼酸含量在10～20%阻燃效果、绝缘性最佳。

磷酸脒基脲和季戊四醇磷酸酯复合改性MUF木材涂料的阻燃性能研究!

以三聚氰胺脲醛树脂(MUF)为成膜物质,磷酸脒基脲(GUP)、季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配物为阻燃物质,水为溶剂,合成了一种水性透明的膨胀型阻燃涂料。研究了GUP与PEPA摩尔配比对该涂料的膨胀度、残炭率、酸度及透明度的影响,确定了阻燃体系的最佳摩尔配比为n(GUP):n(PEPA)=1.8∶1。利用优选配方涂料对胶合板基材进行涂覆,获得阻燃胶合板(Ply-C)。采用热重分析(TGA)和锥形量热仪(Cone)对Ply-C、胶合板素板(Ply-A)以及仅MUF涂覆的胶合板(Ply-B)的热分解、燃烧特性以及残炭形貌进行了对比研究。PEPA、GUP与MUF各涂料组分以及涂料固化涂层的热重(TG)分析表明,PEPA与GUP在热分解过程中具有一定协同作用,共同作为酸源促进炭质骨架的形成,使阻燃体系在不同的温度区间内显示出良好的阻燃作用。与Ply-A、PlyB相比,Ply-C的热释放速率、烟释放速率显著降低,表现出良好的阻燃抑烟性能。SEM分析表明,燃烧后的胶合板Ply-C木材结构完整,膨胀炭层表面致密性良好。因此,PEPA协同GUP能够合成性能优异的透明膨胀阻燃木材涂料。

纤维板用阻燃脲醛树脂的合成及性能研究

利用双氰胺和磷酸反应得到高纯度脒基脲磷酸盐P800。通过分批加入尿素的方法,将尿素、甲醛、阻燃剂P800和硼砂反应制备阻燃脲醛树脂。研究发现:含胍基P800的阻燃脲醛树脂耐水性能差。含P800的阻燃脲醛树脂能降低游离甲醛量,提高阻燃性能。因此,控制阻燃剂P800的添加量是改善阻燃脲醛树脂的关键因素。

纤维板用阻燃脲醛树脂的合成及性能试验研究

本实验合成的阻燃脲醛树脂所采用的阻燃剂是由双氰胺和磷酸反应合成得到的高纯度脒基脲磷酸盐(P800),将P800与磷酸和助剂复配得到产品。在实验中,采用尿素与甲醛摩尔比(U∶F)为1∶1.3,分批投入尿素的方式,同时还加入了适量的硼砂以及P800,以先弱碱后弱酸再弱碱的工艺合成阻燃脲醛树脂。

竹丝装饰材的湿缓冲特性研究

对未处理和经过阻燃处理、防霉阻燃处理的三种竹丝装饰材在高湿地区吸-放湿循环周期内质量的变化规律和湿缓冲值(MBV)进行了研究;利用环境扫描电镜(ESEM)和X-射线衍射仪(XRD)对竹丝装饰材料在磷酸脒基脲阻燃剂处理前后的微观形貌和相对结晶度进行了表征;并以实例量化三种竹丝装饰材料对室内环境的吸-放湿变化量。研究结果表明:三种竹丝装饰材均具有一定的湿缓冲性能,在吸湿-方文湿循环周期内质量变化呈周期性阶梯状上升趋势,各处理组间湿缓冲性能表现为阻燃处理组(NP)>未处理组(C)>防霉阻燃处理组(NP4),同组表现为近青层竹丝装饰材(OB)>近黄层竹丝装饰材(IB),吸放湿周期内遵循MBV吸湿>MBV放湿的规律,其中阻燃处理近青层竹丝装饰材(OB)湿度调节能力最佳;通过ESEM和XRD分析发现:磷酸脒基脲在薄壁细胞中有较好的沉积,但对吸湿-放湿中的水分流动不造成影响,阻燃处理后竹丝装饰材的纤维素相对结晶度略有降低。

阻燃处理对竹丝装饰材燃烧及防霉性能的影响

竹丝装饰材是以竹丝为基本结构单元,通过编织或胶粘制成的装饰材料的总称,目前已被应用于室内墙体及天花板的装饰装修中,因此,对其阻燃改性的研究有着重要的应用价值。本研究采用质量分数为25.00%的磷酸脒基脲阻燃剂,对经济竹种毛竹制造的竹丝装饰材料进行阻燃处理,采用ESEM对阻燃前后竹丝装饰材进行微观形貌观察,采用锥形量热仪、热重分析仪对阻燃处理前后的竹丝装饰材进行燃烧性能和热解特性表征,并通过霉菌接种试验测试比较阻燃前后防霉性能的变化。结果表明:阻燃剂在竹丝装饰材的细胞腔内有较好的沉积;阻燃剂能够有效促进催化成炭,其热释放速率峰值(PKHRR)下降44.87%,在115 s内的热释放总量(THR)下降42.22%;烟释放速率峰(PKSPR)降幅为67.39%;烟释放总量(TSP)降幅为95.00%,比消光面积下降94.37%;热解区间缩短且向前推移,热解残炭率提高19.95%;阻燃后的竹丝装饰材对霉菌和变色菌的防治效率略有提升,其中对绿色木霉的防治效率达到100.00%。

磷-氮-硼复合阻燃剂在中密度纤维板中的应用

研究了以脒基脲磷酸盐(GUP)为主体的磷一氮一硼复合阻燃剂在纤维板中的应用。在阻燃剂的用量上结合改性胶黏剂的作用,克服了板材理化性能的不足,达到了GB/T1 1718—2009的基本要求,并实现产业化生产。

木塑复合材料阻燃改性中的主要影响因素

研究了木塑复合材料阻燃改性中的3个重要因素,即木塑比例、阻燃剂种类和阻燃剂的添加量对其性能的影响。结果表明:木塑比例对材料的综合性能影响最大,木粉与塑料的比例提高时,材料的耐水性能提高,而材料的阻燃性能降低,静曲强度降低;在不同种类的阻燃剂对材料的阻燃性能改性实验中,复合磷氮类阻燃剂效果最佳;阻燃剂的添加实验表明,随着阻燃剂添加的量增加,材料的阻燃性能提高,内结合强度加大,而耐水性能降低。

新型木材阻燃剂FRW

新型木材阻燃剂FRW是一种具有阻燃、抑烟、防腐等多种效能的磷-氮-硼复合高效阻燃剂,适用于木材及其他纤维素类材料的阻燃处理,对木材的颜色、吸湿性、物理力学和加工性能基本无影响,在生产和使用过程中无环境污染。阻燃剂FRW的制备方法是由双氰胺和磷酸反应合成高纯度脒基脲磷酸盐(GUP),将GUP与硼酸和助剂复配得到产品。

新型木材阻燃剂FRW在东北林大研制成功

东北林业大学木材科学与应用技术研究所研制成功一种新型磷-氮-硼复合体系阻燃剂,由高纯度脒基脲磷酸盐(GUP)、硼酸和少量助剂组成。 本项目得到国家“948”林业项目的资助,投入300余万元研究经费,历时5年,从阻燃剂的设计合成、木材阻燃处理技术。