硼化合物对WF—PVC热解和燃烧的影响
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Ｚ Ｂ促 进 了 ｗ Ｆ —ＰＶＣ初 期 的 热 降 解 反 应 ， 制 了第 二 阶 抑
段 的 降 解 速 度 。从 表 １数 据 可 以 看 到 ： ６ ０ ℃ 时 ， 在 ０ 与
ｗＦ Ｐ — ＶＣ相 比 ， 入 Ｚ 加 Ｂ样 品 残 炭 量 从 １ ． ４ 提 高 到 ８ ０
２ ． ７ ， 可 能 与 ｗＥ—Ｐ ７ ５ 这 ＶＣ 中木 质 纤 维 降 解 有 关 。在
Ｎａ Ｂ Ｏｌ ４ Ｏ 对 Ｗ Ｆ Ｐ ａ ８ ３・ Ｈ２ — ＶＣ 热 解 过 程 影 响 较 小 ， Ｚ Ｏ ・ ２ｎ ３ ２ ３・ ． Ｈ２ 使 ｗ Ｆ Ｐ Ｃ 热 解 过 程 的 残 炭 量 从 １ ． ４ Ｏ ３５ ０ Ｂ — Ｖ ８ Ｏ
提 高到 ２ ． ７ 。与 未 经 处 理 的 ｗ Ｆ— Ｐ ７ ５ ＶＣ相 比 ， 入 硼 化 合 加 物均使燃烧过 程的总热释放 量 （ ＴＨＲ） 总 烟 释 放 量 （ Ｐ） 和 ＴＳ 降
关 键 词 ： Ｖ 木 塑 复 合 材 料 ；锥 形 量 热 仪 ；燃 烧 ；热 解 ； Ｐ Ｃ
热 重 分 析
中 图分 类 号 ： ９ ４ ４ ＴＫ１ １ Ｘ ２． ． ２
文 献 标 志码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ９ ０ ２ （ ０ ２ ０ ～ ０ ３ 一 Ｏ １ ０ — ０ ９ ２ １ ）７ ７３ ４
锥 形 量 热 仪 实 验 采 用 Ｉ Ｏ ６ ０ １测 试 标 准 ， ５ Ｓ ５６ — 用 ０ ｋ ｍ 的热 流 对 样 品进 行 辐 照 ； 重 分 析 实 验 在 氮 气 环 ｗ／ 热 境 下 进 行 ， 温 速 率 １ Ｃ／ ｉ ， 度 范 围 ３ ～ ８ ０。 升 Ｏ。 ｒ ｎ 温 ａ Ｏ ０ Ｃ。
漓¨踅， ¨ ℃
图 １ 样 品 的 Ｔ 和 Ｄ Ｇ 曲线 Ｇ Ｔ
与 ｗＦ～ Ｐ ＶＣ样 品 相 比 ， 入 Ｚ 加 Ｂ的样 品热 降解 温 度
和 ＮａＢ Ｏ ・ Ｈ２ 简 称 “ ” 作 为 ｗ Ｆ ＶＣ 的 阻 燃 ８ ４ Ｏ（ ＮＢ ） —Ｐ 抑 烟 剂 ， 过 热 重 分 析 和 锥 形 量 热 仪 测 试 方 法 评 价 两 种 通
硼 化 合 物 对 ｗＦ— Ｐ ＶＣ热 解 和 燃 烧 过 程 的 影 响 ， 讨 两 探 种 硼 化 合 物 在 ｗＦ—Ｐ ＶＣ中 的 阻 燃 抑 烟 作 用 机 理 。
１ 实 验 部 分
提 高 ， 且 在 第 一 阶 段 有 明显 的 失 重 ， 失 重 速 率 提 高 了 而 热 ２ ．％ ； ５０ 在第 二 阶 段 ， 失 重 速 率 降 低 了 ２ ． 。说 明 热 ３２
２ 结 果 与 讨 论
低 ， 中 ， Ｚ Ｏ ・３ ２ 其 ２ｎ Ｂ Ｏ。・３ ５ ０ 使 ＴＨＲ 和 ＴＳ ． Ｈ２ Ｐ分 别 降 低 ３ ． 和 ５ ． ， 燃 和 抑 烟 效 果 显 著 。２ ｎ ・３ ２ ６３ ５８ 阻 ＺＯ Ｂ Ｏ。・３ ５ ．
Ｈ２ 在 ＷＦ Ｐ ０ — ＶＣ 中 阻 燃 作 用 以 凝 聚 相 为 主 ， 同时 伴 随 气相 中
的 化 学 作 用 ； 。 ８ ４ Ｏ 在 ｗＦ— Ｐ Ｎａ Ｂ Ｏ 。・ Ｈ ＶＣ 中 为 凝 聚相 作 用
机 理。
２ １ 硼 化 合 物 对 复 合 材 料 热 降 解 行 为 的影 响 ．
图 １为 样 品热 解 过 程 的 ＴＧ 和 Ｄ ＴＧ 曲 线 ， １为 相 表 应数据 。
ｍｍ 的 测 试 样 品 。 １ ４ 性 能 测 试及 表 征 ．
合 物 Ｎａ Ｂ Ｏ１ ２ＶＣ 木 Ｈｚ Ｚ Ｏ． Ｂ２ ． Ｈ２
塑 复 合 材 料 （ Ｆ Ｐ Ｃ） 解 和 燃 烧 过 程 的 影 响 。结 果 表 明 ： ｗ ～ Ｖ 热
摘 要 ： 用 热 重 分 析 法 和锥 形 量 热 仪 测 试 方 法研 究 硼 化 采
Ｚ Ｂ或 ＮＢ ５份 。准 确 称 量 各 组 分 在 高速 混 合 器 中充 分 混 合 均 匀 ， 于塑 炼 机 上 混 炼 ３ ｒｉ， 度 控 制 在 １ ５ １ Ｏ 置 ｎ温 ａ ５ ～ ６ ℃ ， 后 用 热 压 机 压 制 成 型 ， 成 １ ０ ｍｍ× １ ０ ｍｍ× ４ 然 制 ０ ０
Ｐ Ｃ木 塑 复 合 材 料 （ 称 “ — Ｐ Ｃ ） 在 聚 氯 乙 Ｖ 简 ｗＦ Ｖ ”是
烯 树 脂 （ ＶＣ） Ｐ 中添 加 大 量 木 粉 复 合 而 成 的 新 型 材 料 ， 在 建 筑 、 内 外 装 饰 及 汽 车 领 域 有 很 大 的 发 展 潜 力 。 目前 室 对Ｐ ＶＣ 的 阻燃 作 用 机 理 、 ＶＣ 的燃 烧 和热 降解 过 程 等 相 Ｐ 关 研 究 已 有 文 献 报 道 ， 对 ｗＦ— Ｐ 而 ＶＣ 阻 燃 抑 烟 研 究 相 对 较 少 。笔 者 采 用 ２ ｎ ・３ ２ ＺＯ Ｏ。・３ ５ Ｏ（ 称 “ Ｂ” Ｂ ． Ｈ。 简 Ｚ ）
１ １ 实 验 原 料 ． Ｐ ＶＣ树 脂 ： Ｇ一 ５型 ； 木 粉 ： 径 ０ ２ ０ ３ ｍｍ； Ｓ 杨 粒 ． ～ ．
ＤＯＰ； 土类 复 合 盐 稳 定 剂 ； Ｂ； 稀 Ｚ ＮＢ。
常 规 情 况 下 ， 维 素 的 主 要 热 解 产 物 是 左 旋 葡 萄 糖 。再 纤 进一步分解产生一氧化碳 、 烃 、 烷 乙醇 等 。 随 着 温 度 的 升 高Ｚ Ｂ逐 渐 脱 水 、 解 生 成 Ｚ Ｏ、 Ｏ Ｈ Ｏ。 Ｂ Ｏ。 凝 分 ｎ ＨＢ 、 Ｂ 、 ， 聚 相 中的 硼 和 纤 维 素 中 的羟 基 反 应 ， 成 硼 酸 酯 ， 而 抑 生 从 制 了左 旋 葡 萄 糖 的形 成 。此 外 ， 酸 还 能 促 使 乙醇 脱 水 ， 硼 因此 当 Ｚ Ｂ与 纤 维 素 一 起 热 分 解 时 ， 往 有 大 量 的 炭 生 往 成 。图 １中加 入 Ｚ Ｂ的 样 品 Ｄ ＴＧ 曲线 在 ２ １℃ 出现 一 尖 ７ 峰 ， 与 ｗＦ 这 —ＰＶＣ样 品 在 ２ ８。 现 的尖 峰对 应 （ 质 ５ Ｃ出 木 纤 维降解峰）进一步表明 Ｚ ， Ｂ抑 制 了木 质 纤 维 的降 解 ， 促
硼 化 合 物对 Ｗ Ｆ－Ｐ － ＶＣ热 解 和 燃 烧 的影 响
白晓 艳 王 清文 ， ，张春 生 房 轶群 。 ，
（． １ 呼伦 贝 尔学院 生命 科 学与化 学 院 ， 内蒙古 呼伦 贝 尔 ０ １ ０ ； ２ ０ ８
２ 东北林 业 大学 生物 质材 料科 学与技 术教 育部 重 点 实验 室 ， ． 黑龙 江 哈 尔滨 １ ０ ４ ） ５ ０ ０
段 的 降 解 速 度 。从 表 １数 据 可 以 看 到 ： ６ ０ ℃ 时 ， 在 ０ 与
ｗＦ Ｐ — ＶＣ相 比 ， 入 Ｚ 加 Ｂ样 品 残 炭 量 从 １ ． ４ 提 高 到 ８ ０
２ ． ７ ， 可 能 与 ｗＥ—Ｐ ７ ５ 这 ＶＣ 中木 质 纤 维 降 解 有 关 。在
Ｎａ Ｂ Ｏｌ ４ Ｏ 对 Ｗ Ｆ Ｐ ａ ８ ３・ Ｈ２ — ＶＣ 热 解 过 程 影 响 较 小 ， Ｚ Ｏ ・ ２ｎ ３ ２ ３・ ． Ｈ２ 使 ｗ Ｆ Ｐ Ｃ 热 解 过 程 的 残 炭 量 从 １ ． ４ Ｏ ３５ ０ Ｂ — Ｖ ８ Ｏ
提 高到 ２ ． ７ 。与 未 经 处 理 的 ｗ Ｆ— Ｐ ７ ５ ＶＣ相 比 ， 入 硼 化 合 加 物均使燃烧过 程的总热释放 量 （ ＴＨＲ） 总 烟 释 放 量 （ Ｐ） 和 ＴＳ 降
关 键 词 ： Ｖ 木 塑 复 合 材 料 ；锥 形 量 热 仪 ；燃 烧 ；热 解 ； Ｐ Ｃ
热 重 分 析
中 图分 类 号 ： ９ ４ ４ ＴＫ１ １ Ｘ ２． ． ２
文 献 标 志码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ９ ０ ２ （ ０ ２ ０ ～ ０ ３ 一 Ｏ １ ０ — ０ ９ ２ １ ）７ ７３ ４
锥 形 量 热 仪 实 验 采 用 Ｉ Ｏ ６ ０ １测 试 标 准 ， ５ Ｓ ５６ — 用 ０ ｋ ｍ 的热 流 对 样 品进 行 辐 照 ； 重 分 析 实 验 在 氮 气 环 ｗ／ 热 境 下 进 行 ， 温 速 率 １ Ｃ／ ｉ ， 度 范 围 ３ ～ ８ ０。 升 Ｏ。 ｒ ｎ 温 ａ Ｏ ０ Ｃ。
漓¨踅， ¨ ℃
图 １ 样 品 的 Ｔ 和 Ｄ Ｇ 曲线 Ｇ Ｔ
与 ｗＦ～ Ｐ ＶＣ样 品 相 比 ， 入 Ｚ 加 Ｂ的样 品热 降解 温 度
和 ＮａＢ Ｏ ・ Ｈ２ 简 称 “ ” 作 为 ｗ Ｆ ＶＣ 的 阻 燃 ８ ４ Ｏ（ ＮＢ ） —Ｐ 抑 烟 剂 ， 过 热 重 分 析 和 锥 形 量 热 仪 测 试 方 法 评 价 两 种 通
硼 化 合 物 对 ｗＦ— Ｐ ＶＣ热 解 和 燃 烧 过 程 的 影 响 ， 讨 两 探 种 硼 化 合 物 在 ｗＦ—Ｐ ＶＣ中 的 阻 燃 抑 烟 作 用 机 理 。
１ 实 验 部 分
提 高 ， 且 在 第 一 阶 段 有 明显 的 失 重 ， 失 重 速 率 提 高 了 而 热 ２ ．％ ； ５０ 在第 二 阶 段 ， 失 重 速 率 降 低 了 ２ ． 。说 明 热 ３２
２ 结 果 与 讨 论
低 ， 中 ， Ｚ Ｏ ・３ ２ 其 ２ｎ Ｂ Ｏ。・３ ５ ０ 使 ＴＨＲ 和 ＴＳ ． Ｈ２ Ｐ分 别 降 低 ３ ． 和 ５ ． ， 燃 和 抑 烟 效 果 显 著 。２ ｎ ・３ ２ ６３ ５８ 阻 ＺＯ Ｂ Ｏ。・３ ５ ．
Ｈ２ 在 ＷＦ Ｐ ０ — ＶＣ 中 阻 燃 作 用 以 凝 聚 相 为 主 ， 同时 伴 随 气相 中
的 化 学 作 用 ； 。 ８ ４ Ｏ 在 ｗＦ— Ｐ Ｎａ Ｂ Ｏ 。・ Ｈ ＶＣ 中 为 凝 聚相 作 用
机 理。
２ １ 硼 化 合 物 对 复 合 材 料 热 降 解 行 为 的影 响 ．
图 １为 样 品热 解 过 程 的 ＴＧ 和 Ｄ ＴＧ 曲 线 ， １为 相 表 应数据 。
ｍｍ 的 测 试 样 品 。 １ ４ 性 能 测 试及 表 征 ．
合 物 Ｎａ Ｂ Ｏ１ ２ＶＣ 木 Ｈｚ Ｚ Ｏ． Ｂ２ ． Ｈ２
塑 复 合 材 料 （ Ｆ Ｐ Ｃ） 解 和 燃 烧 过 程 的 影 响 。结 果 表 明 ： ｗ ～ Ｖ 热
摘 要 ： 用 热 重 分 析 法 和锥 形 量 热 仪 测 试 方 法研 究 硼 化 采
Ｚ Ｂ或 ＮＢ ５份 。准 确 称 量 各 组 分 在 高速 混 合 器 中充 分 混 合 均 匀 ， 于塑 炼 机 上 混 炼 ３ ｒｉ， 度 控 制 在 １ ５ １ Ｏ 置 ｎ温 ａ ５ ～ ６ ℃ ， 后 用 热 压 机 压 制 成 型 ， 成 １ ０ ｍｍ× １ ０ ｍｍ× ４ 然 制 ０ ０
Ｐ Ｃ木 塑 复 合 材 料 （ 称 “ — Ｐ Ｃ ） 在 聚 氯 乙 Ｖ 简 ｗＦ Ｖ ”是
烯 树 脂 （ ＶＣ） Ｐ 中添 加 大 量 木 粉 复 合 而 成 的 新 型 材 料 ， 在 建 筑 、 内 外 装 饰 及 汽 车 领 域 有 很 大 的 发 展 潜 力 。 目前 室 对Ｐ ＶＣ 的 阻燃 作 用 机 理 、 ＶＣ 的燃 烧 和热 降解 过 程 等 相 Ｐ 关 研 究 已 有 文 献 报 道 ， 对 ｗＦ— Ｐ 而 ＶＣ 阻 燃 抑 烟 研 究 相 对 较 少 。笔 者 采 用 ２ ｎ ・３ ２ ＺＯ Ｏ。・３ ５ Ｏ（ 称 “ Ｂ” Ｂ ． Ｈ。 简 Ｚ ）
１ １ 实 验 原 料 ． Ｐ ＶＣ树 脂 ： Ｇ一 ５型 ； 木 粉 ： 径 ０ ２ ０ ３ ｍｍ； Ｓ 杨 粒 ． ～ ．
ＤＯＰ； 土类 复 合 盐 稳 定 剂 ； Ｂ； 稀 Ｚ ＮＢ。
常 规 情 况 下 ， 维 素 的 主 要 热 解 产 物 是 左 旋 葡 萄 糖 。再 纤 进一步分解产生一氧化碳 、 烃 、 烷 乙醇 等 。 随 着 温 度 的 升 高Ｚ Ｂ逐 渐 脱 水 、 解 生 成 Ｚ Ｏ、 Ｏ Ｈ Ｏ。 Ｂ Ｏ。 凝 分 ｎ ＨＢ 、 Ｂ 、 ， 聚 相 中的 硼 和 纤 维 素 中 的羟 基 反 应 ， 成 硼 酸 酯 ， 而 抑 生 从 制 了左 旋 葡 萄 糖 的形 成 。此 外 ， 酸 还 能 促 使 乙醇 脱 水 ， 硼 因此 当 Ｚ Ｂ与 纤 维 素 一 起 热 分 解 时 ， 往 有 大 量 的 炭 生 往 成 。图 １中加 入 Ｚ Ｂ的 样 品 Ｄ ＴＧ 曲线 在 ２ １℃ 出现 一 尖 ７ 峰 ， 与 ｗＦ 这 —ＰＶＣ样 品 在 ２ ８。 现 的尖 峰对 应 （ 质 ５ Ｃ出 木 纤 维降解峰）进一步表明 Ｚ ， Ｂ抑 制 了木 质 纤 维 的降 解 ， 促
硼 化 合 物对 Ｗ Ｆ－Ｐ － ＶＣ热 解 和 燃 烧 的影 响
白晓 艳 王 清文 ， ，张春 生 房 轶群 。 ，
（． １ 呼伦 贝 尔学院 生命 科 学与化 学 院 ， 内蒙古 呼伦 贝 尔 ０ １ ０ ； ２ ０ ８
２ 东北林 业 大学 生物 质材 料科 学与技 术教 育部 重 点 实验 室 ， ． 黑龙 江 哈 尔滨 １ ０ ４ ） ５ ０ ０
