羟甲基化磷酸盐阻燃剂制备及其处理木材的性能研究

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目前,磷-氮协效已成为磷氮阻燃剂研究开发的新方向,其中低成本的羟甲基化磷酸盐阻燃剂成为研究的一个热点,其具有抗流失性和阻燃效果,但有待进一步提高。本文以双氰胺(DCD)、甲醛(F)、三聚氰胺(M)和磷酸(PA)为主要原料制备一种羟甲基化脒基脲磷酸盐阻燃剂(DFMP),研究了不同原料比对DFMP的抗流失性及其处理材的阻燃性能和吸湿性的影响,通过提高干燥温度、将DFMP与有机蒙脱土(O-MMT)、钠基蒙脱土(Na-MMT)或硅溶胶复配的方法来改善处理材抗流失性和阻燃效果;利用热重分析进一步评价处理材的阻燃性能,并用红外光谱进行表征。本研究的主要结论如下:(1)分别改变双氰胺/三聚氰胺(DCD/M)、磷酸/(双氰胺和三聚氰胺)(PA/ (DCD+M)),以及甲醛/(双氰胺和三聚氰胺)(F/(DCD+M))的摩尔比,通过评价阻燃剂处理材的抗流失性、吸湿性和阻燃性,获得的优化配方原料比为:DCD:M=5: 1, PA:(DCD+M)=1.2:1, F:(DCD+M)=1.5:1,其抗流失性最佳,阻燃性良好。(2)热处理法降低了DFMP处理材的吸湿性和阻燃性,对抗流失性影响不大,并且随着热处理温度的升高,其吸湿性降低和阻燃性降低。DFMP热处理材的抑烟效果随着热处理温度的升高而增强,均优于DFMP处理材。(3)Na-MMT与DFMP复配后,其处理材抗流失性和吸湿性均有提高,而O-MMT与DFMP复配后,其处理材的抗流失性降低,吸湿性提高。相比于O-MMT/DFMP复配体系,Na-MMT/DFMP复配体系处理材显示出良好的阻燃性能。(4)采用二次浸渍(S1组)和物理共混(S2组)两种方法制备硅溶胶/阻燃剂复配体系。相比于DFMP处理材,S1组处理材的抗流失性和吸湿性升高,而S2组处理材的抗流失性基本没有变化,吸湿性升高。S1组处理材具有非常好的热释放性能,S2组处理材热释放性能介于空白组和DFMP处理材之间。S2组处理材的烟释放性能优于S1组处理材。
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