【摘 要】
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我国竹材资源丰富,竹材作为建筑结构材发展潜力巨大。竹材同木材一样,由纤维素、半纤维素、木素组成,是易燃物。在采用竹材作为建筑结构材时,必须先进行阻燃处理。国内外对木
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我国竹材资源丰富,竹材作为建筑结构材发展潜力巨大。竹材同木材一样,由纤维素、半纤维素、木素组成,是易燃物。在采用竹材作为建筑结构材时,必须先进行阻燃处理。国内外对木材阻燃剂已有一定的研究,但针对竹材的阻燃剂研究还很少。环保型阻燃剂是未来木质材料阻燃领域发展趋势,本论文基于国内外在木质材料阻燃领域研究现状,立足于解决竹材作为建筑材料易燃的问题,提出采用新型PNB阻燃剂处理竹材。主要研究结果如下：1.经过大量的试验得出比较合适的PNB阻燃剂合成工艺。升温速率1℃/min,保温温度为90℃,保温3.5小时,按双氰胺、磷酸、水为1：1：110(摩尔比)进行反应得到pH值为6.5左右澄清的溶液。测定双氰胺的转化率达到92%以上,脒基脲磷酸盐(GUP)含8.44%,经阻燃剂处理的竹材氧指数、烟密度均达到GB8624-2006 B1级要求。硼酸的加入使能达到同等效果的阻燃剂浓度降低,能有效提高阻燃剂的利用率。P：N：B为1：1：1.2或1：1：1.5,脒基脲磷酸盐浓度为0.7%或1%时,载药率可达9.78%,发烟量少,阻燃效果明显。加入渗透剂,能提高竹材阻燃处理的深度,且氧指数可达37.8,烟密度也大大下降。2.通过吸湿性、尺寸稳定性、抗流失性、力学性能方面的检测,判断PNB阻燃剂的应用性能。经PNB阻燃剂处理的竹材吸湿性均略高于素材,阻燃剂对竹材的吸湿性有一定的影响,但影响不大；PNB阻燃处理竹材的尺寸稳定性比素材略有提高；阻燃剂具有一定的抗流失性,平均抗浸提值为37.61%,但仍待进一步改善；阻燃剂对竹材力学性质影响不明显,弹性模量下降2.54%～8.19%,静曲强度下降0.77%～12.47%。3.经过核磁共振试验(NMR)、热重分析(TGA)及扫描电镜(SEM)等对PNB阻燃剂进行机理分析。双氰胺中的C≡N键转化为C=O键,脒基脲磷酸盐成功转化；阻燃处理竹材在600℃时的热分解残存质量比未处理竹材显著增大；阻燃剂经稀释后,处理竹材阻燃剂能够比较均匀的分布在竹材内部空隙,起到了比较好的阻燃效果。
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