木質(zhì)阻燃材料的熱解特性研究.pdf

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(guān)鍵階段，它是非常復(fù)雜的物理化學(xué)過程。熱解是物質(zhì)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(zāi)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(guān)材料的熱解機(jī)理及熱解規(guī)律。本文旨在研究阻燃材料的熱解規(guī)律，進(jìn)而建立熱解動力學(xué)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(jìn)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(jìn)行熱重實驗，采用TG-DSC聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)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(yīng)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(yīng)推向高溫區(qū)進(jìn)行。
　　 建立阻燃材料熱解動力學(xué)模型，利用Coast-Redfern法求解動力學(xué)參數(shù)活化能E和指前因子A，求得木材各個階段的熱解動力學(xué)方程；Doyle-小澤丈夫法對參數(shù)進(jìn)行驗證。求得的動力學(xué)參數(shù)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(jìn)行；在炭化階段和煅燒階段表現(xiàn)不一，是因為不同阻燃劑的阻燃機(jī)理不同。