木結構建筑的防火阻燃問題在科研及生產中得到了廣泛的研究，
木結構建筑的防火阻燃問題在很大程度上就是木結構建筑構件本身的
阻燃性能和
阻燃劑的處理工藝。目前
無機阻燃劑由于其
優(yōu)良的阻燃性能和較低的生產成本在構件阻燃問題上得到了很大的發(fā)展。筆者在分析木材無機阻燃劑的應用歷史以及現(xiàn)在較為流行的
無機阻燃劑的
阻燃機理和處理工藝的基礎上，提出了木材阻燃未來的發(fā)展趨勢，旨為木材無機阻燃劑的研究與開發(fā)提供參考。
木材無機阻燃的歷史悠久，在古羅馬和意大利就開始利用石灰水和明礬水作為木材阻燃劑。1768年出現(xiàn)了以磷酸銨鹽為主的
木材阻燃劑[1]，其后又有使用磷酸銨和硼酸混合物進行木材阻燃處理的記載[2]。1930-1935年美國農業(yè)部林業(yè)試驗站（USDA Forest Service）集中研制了以磷、氮、硼、鹵素為主的阻燃藥劑及其混合物進行
木材阻燃處理的可行性[3]。二戰(zhàn)以后，研究人員嘗試將高分子技術成果推廣應用到木材無機阻燃中。到了21世紀后，納米無機材料的應用使得無機阻燃劑的產品日益多樣化，其中為代表的是日本2005年研發(fā)的水性木材防火保護涂料[4]。隨后，軍工技術也應用到阻燃劑中，例如2006年德國開發(fā)防火漆，其中運用了火箭制造中的技術，四種成分組成的防火漆膨脹成一種多空的結構，在842℃環(huán)境下經受住長達20 min的考驗[5]。
木材燃燒過程包括一系列復雜的物理化學反應；木材受熱首先是水分的蒸發(fā)，其化學組 成沒有明顯變化；溫度繼續(xù)升高，熱分解反應加快，半纖維素開始分解，當溫度達到木材的燃點范圍時將產生一氧化碳、甲烷 、乙烷 、 烷烴等，它們從木材中逸出并形成可燃性氣體，此時的木質材料或自燃或被點燃，產生光和火焰形成有焰燃燒，放出熱量，這些熱量又傳遞到未燃燒的部分，如此循環(huán)就形成了燃燒鏈反應。針對木材的燃燒過程，木材阻燃機理主要有覆蓋理論[13]、熱理論[14]、不燃氣體沖淡理論[15]、自由基捕集理論[16]、炭量增加和揮發(fā)物減少理論[17]。這些理論都是從燃燒過程中通過抑制某一環(huán)節(jié)抑制燃燒來達到阻燃的效果。按照木材阻燃劑的有效成分可分為
無機類型阻燃劑和
有機類型阻燃劑。 m.cqhongluan.cn
隨著我國阻燃法規(guī)的建立和健全以及阻燃技術的發(fā)展，木材阻燃劑的研究和開發(fā)將會迅速地廣泛開展起來。木材阻燃研究的發(fā)展趨勢包括以下兩方面：
隨著社會的發(fā)展和進步，用戶對木材阻燃劑功能的要求也逐步提高。開發(fā)功能復合的新型阻燃劑，將成為木材阻燃劑發(fā)展的主要方向之一。開發(fā)新型阻燃劑的目標是：可一次或幾次操作處理木材；藥劑的酸堿性對木材損傷侵蝕最小；藥劑及處理經濟性好；要保持木材的優(yōu)良特性，并以最小的量取得最大的效果。研發(fā)新型的阻燃劑主要是復配型阻燃劑，其研究方向主要是高分子化、有機化和納米化。
阻燃劑的處理工藝
阻燃劑的處理工藝除了常規(guī)的浸漬加壓等方式外，陶瓷化和凝膠化也新興起來，但離工業(yè)化還有一段距離。陶瓷化的技術關鍵是陶瓷玻璃前驅體，在陶瓷化生產工藝中，要在較低的溫度下（＜400 ℃）給予前驅體保護，這就可以保證在不破壞前驅體的情況下，使無機阻燃劑成分在經歷劇烈的熱分解后和前驅體融合在一起。此外，低熔點玻璃前驅體必須在寬的
溫度范圍內保持足夠高的粘度，以保證阻燃劑成分不會流失
微信
手機站