镁化合物阻燃剂对木材阻燃机制研究

摘要

本文采用二种常用镁化合物—水合氯化镁(MgCl2.6H2O),氢氧化镁(Mg(OH)2),及碱式碳酸镁((MgCO3)4.Mg(OH)2.6H2O)处理木材,获得阻燃抑烟木材,并采用锥形量热分析(CONE)、热重一示差扫描量热分析(TG-DSC)、X射线衍射分析(XRD)分析其阻燃结果及作用机理.结果显示:上述二种镁化合物处理木材具有较好的阻燃剂抑烟特性;三种阻燃剂都通过促进木材成炭、释放不燃气体或水分冲淡燃烧区域可燃气体、高温下转换为氧化镁隔离保护层的综合机制发挥阻燃抑烟作用.此外,三种阻燃剂还有其各自不同的阻燃机理,MgCl26H2O释放Cl自由基抑制或中断木材燃烧链式反应,Mg(OH)2催化木材成炭并在木材开始明显热解温度附近吸热释放水蒸气,(MgCO3)4.Mg(OH)2.6H2O释放二氧化碳和水蒸气稀释可燃气体.根据上述二种代表性镁化合物阻燃机理,可推断常用含卤素、氢氧根或碳酸根的镁化合物均能不同程度地抑制木材燃烧,且可通过自由基机理、气体稀释机理、化学催化成炭机理及隔离保护层机理等延缓木材燃烧,阻滞烟气释放.