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文檔簡介
1、高聚物的燃燒一般是由于受到外來的熱而分解出可燃性氣體,并與空氣中的氧氣相混合而著火。熱分解是高聚物燃燒的關鍵階段,它是非常復雜的物理化學過程。熱解是物質在低于燃點的溫度下受熱時發(fā)生的比較平緩的熱行為,若想防止火災的發(fā)生和賦予高聚物較好的阻燃效果,就必須深入研究相關材料的熱解機理及熱解規(guī)律。本文旨在研究阻燃材料的熱解規(guī)律,進而建立熱解動力學方程,掌握阻燃材料燃燒初期階段的規(guī)律。
選取木材為基材,磷酸、磷酸二氫銨、硼酸、氯化銨
2、、氯化鋅為阻燃劑,用選取的阻燃劑對基材進行阻燃處理,利用同步熱分析儀在不同升溫速率下對處理后的樣品進行熱重實驗,采用TG-DSC聯用技術進行數據分析。由TG、DTG、DSC曲線的分析表明:木材的熱解過程可分為三個階段:干燥階段、炭化階段和煅燒階段;阻燃處理后試樣也可分為這三個階段,阻燃劑使基材反應開始溫度提前(磷酸提前最多),終止溫度延遲(硼酸更是將基材推遲到700℃),對DTG、DSC峰頂值也有影響;升溫速率對試樣熱解過程也有較明顯影
3、響,升溫速率增大,試樣的開始分解溫度、終止溫度及DTG、DSC峰頂值向右偏移,即反應推向高溫區(qū)進行。
建立阻燃材料熱解動力學模型,利用Coast-Redfern法求解動力學參數活化能E和指前因子A,求得木材各個階段的熱解動力學方程;Doyle-小澤丈夫法對參數進行驗證。求得的動力學參數表明:阻燃處理使得基材在干燥階段的活化能都減小,說明木材脫水更容易進行;在炭化階段和煅燒階段表現不一,是因為不同阻燃劑的阻燃機理不同。
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