基于改性工業(yè)木質(zhì)素制備環(huán)保阻燃型纖維板及性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，人類(lèi)的需求也越來(lái)越高，越來(lái)越多的木質(zhì)人造板走到了人們身邊，但隨之帶來(lái)了森林資源日益匱乏、板材釋放甲醛等嚴(yán)重問(wèn)題，同時(shí)，作為木質(zhì)材料，有著不可避免的易燃性，隨之而來(lái)的火災(zāi)事故嚴(yán)重的危害人身安全，因此，利用綠色生物改性技術(shù)，制備環(huán)保阻燃型纖維板具有重要的意義。
　　本研究通過(guò)“兩步法”對(duì)工業(yè)木質(zhì)素進(jìn)行改性處理，再與固化劑4，4'-二氨基二苯甲烷(DDM)混合形成“改性工業(yè)木質(zhì)素/DDM共混體系”，以此添加到木纖維中

2、制備出環(huán)保阻燃型纖維板，主要包括三部分內(nèi)容:第一，采用先環(huán)氧化再磷化的“兩步法”改性工業(yè)木質(zhì)素，并對(duì)改性前后工業(yè)木質(zhì)素進(jìn)行傅里葉紅外光譜分析、掃描電鏡分析、差示掃描量熱分析和熱重分析，探究改性前后性能的變化;第二，探討工業(yè)木質(zhì)素改性時(shí)二（2-乙基己基）磷酸酯用量、改性工業(yè)木質(zhì)素與DDM質(zhì)量比、改性工業(yè)木質(zhì)素/DDM共混體系添加量對(duì)各理化性能指標(biāo)的影響，并確定較優(yōu)范圍。利用熱重分析研究不同纖維板試樣的熱失重過(guò)程，結(jié)合理化性能和成炭率雙重指

3、標(biāo)，確定以上三個(gè)條件的最佳參數(shù)，并應(yīng)用X射線衍射分析、傅里葉紅外光譜分析和掃描電鏡等分析手段對(duì)纖維板進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)價(jià)研究。第三，采用錐形量熱儀對(duì)不同纖維板試樣的阻燃性能進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，研究改性工業(yè)木質(zhì)素/DDM共混體系對(duì)纖維板重要阻燃性能參數(shù)的影響。通過(guò)研究得出以下結(jié)論:
　　(1)通過(guò)先環(huán)氧化再磷化的“兩步法”對(duì)工業(yè)木質(zhì)素進(jìn)行改性處理，初步確定改性工藝參數(shù)為:工業(yè)木質(zhì)素與環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量比為1∶3，與濃度為20％的NaOH溶液的質(zhì)

4、量比為1∶4，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時(shí)間為2h，轉(zhuǎn)速為600r/min;加入二（2-乙基己基）磷酸酯后，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)時(shí)間5h，轉(zhuǎn)速900r/min。此條件下所制備出的產(chǎn)品相較于改性前成功的引入了含磷基團(tuán)和環(huán)氧基團(tuán)，微觀形貌更加平整光滑，存在Si、N等元素，同時(shí)，玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度有所提高，成炭率大幅度提升。
　　(2)不添加任何試劑的素板、添加未改性工業(yè)木質(zhì)素的纖維板和添加改性工業(yè)木質(zhì)素/DDM共混體系的纖維板的熱失重過(guò)程均有所

5、不同，且其成炭率依次增加。
　　(3)通過(guò)單因素試驗(yàn)，結(jié)合理化性能和板材成炭率雙重指標(biāo)，確定工業(yè)木質(zhì)素改性時(shí)二(2-乙基己基)磷酸酯用量為所用木素質(zhì)量的30％、改性工業(yè)木質(zhì)素與DDM質(zhì)量比為7∶1、改性工業(yè)木質(zhì)素/DDM共混體系添加量為25％的最佳條件，在此條件下制備的纖維板理化性能基本能夠達(dá)到GB-T11718-2009《中密度纖維板》的要求。
　　(4)改性工業(yè)木質(zhì)素/DDM共混體系更易與木纖維中的羥基形成氫鍵結(jié)合，且以