论文部分内容阅读
在现代家具用材中,很多材料具有一定的易燃性和毒性。一旦发生火灾,容易产生较大的安全危害。软木板具有一定阻燃性,并且触感舒适,保温性好,防潮防水,在室内、家具材料等领域具有较好的应用前景。但是软木热值很高,一旦被点燃,火势容易迅速蔓延。因此,对软木的阻燃处理以及对其发生火灾时的危险进行评估尤为重要,研究具有优异阻燃性的轻质软木基复合材料具有重要应用价值。本文以增强软木阻燃性为目的,制备了新型轻质软木基板材,从而拓宽软木材料在家具设计和室内装饰材料领域的应用。论文的主要研究结果如下:（1）采用正负压循环浸渍法,将不同树种的软木浸泡在SiO2气凝胶悬浊液中,快速制备出SiO2气凝胶复合软木。SiO2气凝胶可以团聚在软木细胞内形成多层孔隙结构。浸溃后,栓皮栎软木和栓皮槠软木的最大气凝胶负载率分别约为9%和14%。该方法具有简单易行,对软木细胞结构和化学成分损伤小等优点。（2）针对所制备的SiO2气凝胶复合软木热压碎料板进行阻燃性能研究,实验结果显示,栓皮栎和栓皮槠软木碎料板的阻燃和抑烟性能得到显著提高,其中THR分别下降了 26.46%和31.33%,TSR分别下降了 85.60%和52.04%。该种复合软木可有效抑制软木燃烧过程中的热量及烟气释放,特别是栓皮栎复合软木的抑烟效果更为显著。房间火灾模拟显示,使用SiO2气凝胶复合软木能有效抑制室内火灾的蔓延,在家具应用中具有良好的潜力。（3）针对所制备的SiO2气凝胶复合软木阻燃机理进行研究,研究显示,复合软木中的SiO2气凝胶在燃烧中对软木的微观形貌和化学性质起到了积极的保护作用,能够增强炭层的热氧化稳定性,进而提高软木的阻燃性能。同时,SiO2气凝胶填充在软木细胞中的物理绝缘和吸附作用被认为是提高阻燃和抑烟性能的重要原因,负载SiO2气凝胶,能够催化软木热解所形成的自由基和小的气态分子,进而被捕获在SiO2气凝胶的表面或内部。另外,SiO2气凝胶的引入使复合软木材料的热稳定性和分解行为发生了明显变化。SiO2气凝胶表面-CH3的氧化也影响了炭质层的形成,从而进一步增强了热障效应。通过提高软木的阻燃性和热稳定性,可以提高软木的附加值,增强其作为家具覆面及夹层材料的市场竞争力。