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火灾威胁到人民生命及财产安全,木质材料属于易燃材料,其燃烧对居住环境安全有极大的威胁。研究开发新型阻燃剂对木质材料进行阻燃处理,可以有效降低木材的燃烧速率、降低火焰传播速度和减少木质材料在燃烧过程中产生的有害烟气。本论文以尿素、磷酸为主要原料合成磷氮阻燃剂,将其与4A分子筛复配或合成制备改性阻燃剂,用改性阻燃剂处理杨木单板,并制备胶合板。应用氧指数仪(LOI)、万能力学试验机、锥形量热仪(CONE)、热重分析(TG)、热重-红外联用分析(TG-FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)等分析方法,对阻燃处理杨木单板的吸湿、燃烧性能和元素等进行了分析;测试了阻燃胶合板的胶合强度、燃烧和热稳定性能,并对阻燃剂的阻燃机理进行了初步探讨。研究结果表明:(1)杨木单板经聚磷酸铵(APP)阻燃改性处理后,载药量、吸湿率与吸湿比均随着APP浓度的升高而增加。APP浓度为15%与20%时,试件的载药量分别为34.44 kg/m3和43.06 kg/m3。APP溶液中加入4A或13X分子筛均可提高杨木单板的载药量,并且分子筛的加入可以降低使杨木单板的吸湿率。杨木单板的氧指数随APP浓度的升高呈增加趋势,但是分子筛的加入小幅降低了试件的氧指数。(2)采用分子筛复配APP阻燃剂处理杨木单板并制备阻燃胶合板。测试结果发现,APP可以显著降低胶合板在燃烧过程中的热释放,但同时严重增加烟气释放,APP阻燃剂处理胶合板试件总烟释放量与CO释放量分别为未阻燃胶合板的2.6和1.2倍。对APP阻燃胶合板的机理进行了分析,APP在胶合板中同时存在释放磷氧自由基降低气相可燃产物的气相阻燃机理,与凝聚相中在低于杨木降解温度催化杨木成炭,减少可燃气体释放以及成炭隔绝热量的凝聚相阻燃机理。分子筛的加入虽然降低了杨木的热稳定性,但可以有效降低APP阻燃杨木燃烧过程中CO和烟气的释放,具有明显的抑烟效果。(3)在磷氮阻燃剂合成过程中加入分子筛,改变尿素和磷酸的比例制备阻燃剂,对杨木单板进行浸渍处理,制备阻燃胶合板。测试结果发现,当磷酸与尿素的合成摩尔比为1:2,且合成过程中分子筛的添加量为2%时,改性阻燃剂的阻燃效果、抑烟性能与热稳定性能最优异,优于分子筛与APP共混阻燃胶合板。阻燃胶合板的胶合强度虽略有下降,但能达到GB/T9846-2004中Ⅱ类胶合板规定的胶合强度要求(≥0.7 MPa)。