随着当今社会的发展,由木材引起的火灾事故频发,为提高木材的阻燃效果,通常将膨胀型阻燃剂涂覆于木材表面,从而制备出阻燃材料。膨胀型阻燃剂属于一种新型复合阻燃剂,其燃烧时产生无毒气体及烟气量较少,阻燃性能较好,被视为未来阻燃剂的发展方向,但由于社会的飞速发展,传统型阻燃剂已经不能满足人类对于阻燃材料的需求,因此阻燃性能的提升是当今的研究热点之一。本文以工业固废为协效剂,研究工业固废种类及掺量对阻燃性能的影响,以期能提高阻燃剂的阻燃性能,达到降低火灾危险性的目的。本文分别选取聚磷酸铵为酸源、季戊四醇为碳源、尿素为气源、聚酯树脂为成膜物质来构成基础配方,加入不同种类及掺量的工业固废,通过混合法制备出改性膨胀型阻燃剂,再将其涂覆于木材表面制成样品。采用锥形量热仪对样品进行阻燃性能测试,采用扫描电镜和热重分析仪分别对样品的微观形貌和热解过程进行分析,同时结合微观形貌及热重分析对阻燃剂的阻燃机理进行分析。通过阻燃性能测试得出,硅灰的添加能有效降样品的热释放速率、燃烧耗氧量、CO₂释放量及有效燃烧热等参数,其中当硅灰掺量为2wt%时,阻燃效果较好;对比分析热释放速率、燃烧耗氧量、CO₂释放量及有效燃烧热等参数得出,粉煤灰及矿渣的添加对阻燃性能的影响较大,其阻燃效果较好,而硅藻土的添加对阻燃性能影响较小,其阻燃效果较差。通过扫描电镜对试样的燃烧产物进行观察,工业固废种类及掺量的不同,其碳层结构也不相同,其中,添加工业固废的碳层呈现“胶状”完整的包裹基材,隔绝氧气及热量的传递,从而保护基材不被热解,达到阻燃的目的;对比工业固废种类及掺量的微观形貌得出,当硅灰掺量为2wt%,粉煤灰掺量为4wt%左右,矿渣掺量为3wt%左右,硅藻土掺量为1wt%左右时,其形成的碳层较为致密完整;其中矿渣对阻燃剂具有较大的协同作用,有助于形成更加致密的碳层。通过热重分析得出,工业固废具有热稳定性,能有效降低阻燃剂的热失重速率,阻止或延缓试样在高温下发生热解,同时,随着工业固废掺量的增加,其质量损失逐渐减小。综上所述,工业固废对阻燃剂起着协同作用,能有效提高其阻燃性能,在阻燃剂的热解过程中,工业固废与阻燃剂中的其它组分产生协同作用,促使碳源形成更加致密的碳层结构,形成凝聚相阻隔作用,将氧气及热量隔绝在膨胀层之外,难以形成热量传递,从而保护基材不被热解,提高其阻燃效果,降低人类发生火灾的危险性,保护生命及财产安全。