【摘 要】
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由瓦楞纸板作芯材,胶合板作表板制备而成的纸木空心板具有优异的机械强度,在多个领域具有巨大的应用潜力,但其存在严重的消防隐患;此外利用氮磷系阻燃剂对其进行阻燃存在着阻燃效率低、发烟量大等问题。为解决上述问题,同时制备出阻燃纸木空心板,通过制备生物基氮磷系阻燃剂、改性分子筛抑烟剂、含硅氮磷阻燃剂、内部聚合生物基氮磷系阻燃剂、双层壳体生物基阻燃微胶囊化,对纸木空心板芯材及表板进行不同方式的阻燃处理制备阻
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由瓦楞纸板作芯材,胶合板作表板制备而成的纸木空心板具有优异的机械强度,在多个领域具有巨大的应用潜力,但其存在严重的消防隐患;此外利用氮磷系阻燃剂对其进行阻燃存在着阻燃效率低、发烟量大等问题。为解决上述问题,同时制备出阻燃纸木空心板,通过制备生物基氮磷系阻燃剂、改性分子筛抑烟剂、含硅氮磷阻燃剂、内部聚合生物基氮磷系阻燃剂、双层壳体生物基阻燃微胶囊化,对纸木空心板芯材及表板进行不同方式的阻燃处理制备阻燃性能及力学性能优异的纸木空心板。利用锥形量热测试（CCT）、傅里叶红外光谱（FTIR）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、热重-红外联用测试（TG-FTIR）等方法,对阻燃处理前后芯材、表板及纸木空心板进行性能测试及表征,分析不同氮磷系阻燃剂阻燃处理对材料的作用机理。得到以下主要结论:（1）将植酸（PA）、壳聚糖（CS）与钠型4A分子筛（Na-4A-Z）以一定比例加热共混,制备了构生物基阻燃剂。通过常压浸渍处理,将其附着至纸木空心板芯材的构成单元——牛皮纸中,制备的阻燃牛皮纸的炭化长度可低至44.6 mm,阻燃等级满足GB/T 14656的阻燃要求。CS∶PA为1.5∶12时,Na-4A-Z作为阻燃协效剂,试样的续燃时间及炭化长度可分别下降55.9%和14.8%,达到最佳阻燃效果。试样的残炭率可比对照样提高71.2%,总热释放率（THR）可降低26.2%;燃烧后的阻燃牛皮纸表面形成了一层镶嵌有分子筛的含P阻燃层,阻燃层内部仍保留有相对完整的纤维结构。（2）通过离子交换及高温煅烧制备了铜改性分子筛（500Cu-Z）,并将其作为氮磷系阻燃剂处理试样的抑烟剂;结果表明处理后样品（500Cu-Z/A/Pulp2.0）的烟气中CO浓度峰值降低约为36.6%。分子筛中的Cu+/Cu2+可以在燃烧过程中通过Mars-van Krevelen机理催化CO氧化为CO2,有效减少了燃烧过程中有害气体。（3）含硅氮磷阻燃剂对纸木空心板芯材进行阻燃处理后,样品阻燃等级达到B1级,THR和总烟产量分别下降49.90%和27.64%;500Cu-Z和MC的添加对阻燃层强度提高、载药率增加、阻燃瓦楞纸板强度的提升均起到了促进作用。（4）以加压浸渍和施胶热压的方式,以内部聚合的方法制备了生物基阻燃胶合板;生物基内部聚合阻燃剂受热分解产生难燃气体,形成膨胀型阻燃层,残炭呈现出石墨化趋势,并含有P=O、C-H、芳香环、PO43-、P-O-C等官能团。（5）在生物基阻燃内核表面,构建了以乙基纤维素和海藻酸钙为主的具有双层结构的阻燃微胶囊（D-FRM）;以其制备的胶合板（D-FRM-P）具有优异的阻燃性和抗流失性,且降低了阻燃剂的吸湿性。D-FRM-P作为纸木空心板的表板可有效提高其耐火性能;阻燃纸木空心板的静曲强度可提高34.48%。
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