木材阻燃技术调研报告(2)

对木材阻燃技术的全面调研材料

2 木材阻燃机理

覆盖理论 阻燃剂在低于木材燃烧温度下融化，形成一种隔热的珐琅质层或泡沫层，使木材与热空气和火焰隔绝，防止可燃气体外逸，从而起到阻燃作用。物理障碍可以同时阻止发烟燃烧和有焰燃烧。这种障碍可以阻止可燃性气体外逸，也可以阻止氧气进入基质，此外还可以将可燃基质与高温隔离。膨胀型阻燃涂料所形成的含炭泡沫是这种障碍作用的典型实例

热理论 某系阻燃剂在熔融或分解过程中吸收大量热量，可以延缓木材温度升高到热分解的温度，从而抑制木材表面着火。含有大量结晶水的化合物作为阻燃剂，可以通过物理变化和化学变化吸收热量一保护木材表面不致着火。水在蒸发时要吸收气化潜热，因而减缓了木材的热解反应。

不燃气体冲淡作用理论 阻燃剂在低于木材正常燃烧温度下受热分解释放出来的不燃性气体或水蒸气，可以冲淡木材热分解形成的可燃性气体，构成一种不燃性混合气体，同时将木材与周围空气隔绝，起到延缓燃烧的作用。

自由基补集理论 在热解温度下，阻燃剂释放出自由基抑制剂，可以阻断燃烧过程中的链式反应。例如，卤系阻燃剂主要通过分解放出卤化氢来抑制燃烧过程中自由基的链式反应。

炭量增加和挥发物减少理论 阻燃剂通过参与木材热解反应，降低热解的起始温度，使木材的热解反应朝着产炭量增加及挥发物产量减少的方向发展。许多研究表明，阻燃剂改变木材燃烧的反应过程，增加炭的产量，降低可燃性气体产量。当炭量上升和挥发物产量下降时，热释放速率必定下降。根据炭量增加理论，阻燃处理可以影响木材的热解过程，通过阻燃剂的催化作用有可能使木材在热解反应过程中形成更多的木炭和水分，是木材剧烈热解的温度有所降低，并减少可燃气体的产量，从而降低木材燃烧的剧烈程度，达到抑制木材燃烧的目的。

聚磷酸铵和硼酸锌复合阻燃剂的阻燃机理可以用以上理论解释：聚磷酸铵溶解进入木材组织中，在木材内部催化木材分解和脱水成炭；聚磷酸铵受热分解产生的氨气、水蒸气对木材分解产生的额可燃性气体和氧气具有稀释作用，聚磷酸铵分解产生的磷氧自由基可以阻断链式燃烧反应，从而减少燃烧放热量，有效地减缓木材燃烧的剧烈程度；由于木材分解产物

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