丙烯酸酯类阻燃涂料的合成及在木材阻燃上的应用

摘要

为改善木材的阻燃性能,采用绿色、温和的溶液自由基共聚制备了一种具有本征阻燃的丙烯酸酯类阻燃涂料Poly(SVS-co-HEA),将其用于杨木单板,研究了不同层数的阻燃涂层对木材燃烧性能、背板温度及残炭形貌等的影响,探索了阻燃涂层对木材的阻燃机制。结果表明,制备的Poly(SVS-co-HEA)共聚物不仅具有优秀的热稳定性(初始热分解温度为301℃)和成炭能力(800℃残余质量分数达36.6%),而且其断裂伸长率可达972.5%,显示了其极好的本征阻燃能力和延展性。与未处理的木板W-0L相比,涂覆7层阻燃涂料的W-7L木板可通过UL-94V-0级别,极限氧指数(LOI)提高到39.3%,热释放速率峰值(PHRR)、生烟速率峰值(PSPR)和CO峰值释放(PCOP)分别下降了28.9%,37.5%和56.4%。得益于阻燃涂层燃烧后形成的连续、致密厚实的保护炭层,W-7L木板的最高表面温度和背温分别较W-0L木板下降了104.7和49.7℃,防止基体木材进一步燃烧,减少了有毒烟雾的释放。综上所述,本研究通过设计新型阻燃涂料对木材进行表面处理,可以有效抑制木材燃烧,提高防火性能,为木材阻燃和现代木材产业高附加值化提供了一种新策略,市场前景广阔。