SiO2溶胶对杉木的阻燃处理研究.pdf

《SiO2溶胶对杉木的阻燃处理研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、4低温建筑技术2010年第5期(总第143期)SiO2溶胶对杉木的阻燃处理研究楼超超，钱晓倩，赖俊英(浙江大学建筑工程学院，杭州310058)【摘要】采用si02溶胶对杉木试件进行浸渍处理，研究其阻燃性能的变化，并分析了材质差异、压力、浸渍时间等几个因素对浸渍效果的影响。经处理的杉木试件，电子扫描结果显示，细胞壁周围附满了SiO2凝胶；锥形量热仪燃烧试验结果表明，其阻燃性能有明显提高。【关键词】si溶胶；杉木；锥形量热仪；阻燃性能【中图分类号】31J531【文献标识码】B【文章编号】1001—6

2、864(201O)05—0004—02si02溶胶是一种胶体溶液，胶团直径在10—10011111。具实验中处理前后杉木的燃烧性能测定采锥形量热仪法有以下特性：①与大多数无机阻燃剂一样无臭、无毒。②具(c0NE)。传统的燃烧测试方法存在测试参数单一，测试结有较好的粘结性，在硅溶胶中加入某些纤维或粒状材料，干果不能具体定量化等不足，CONE法采用更接近现实的燃烧燥固化可成坚硬的凝胶结构，会产生较大的粘接性，因而很模拟环境，能提供更为详细和有效的燃烧参数。好地解决了普通无机阻燃剂的流失问题。③粘度较

3、低，可用2结果及分析蒸馏水稀释至任意浓度，水能渗透的地方都能渗透，为浸渍2．1浸渍影响因素处理提供了方便u7J。(1)材质影响：按照绝干密度，将试件分为A、B两类，1实验材料与方法绝干密度在0．29～0．32g／e~之间为B类试件，O．38—0．41s／1．1杉木试件c为A类试件，两类试件分别进行浸渍实验。实验中所用的杉木取自浙江省杭州市临安县林场，树龄图1是A、B两类试件在0．5MPa下浸渍效果对比，从1l2年。取各树干距地面O．5～4m部分进行去皮、切割、刨光～2h两个时间点看，1h时A类试

4、件载药率为11．53％，B类等处理，将其加工成为100mmX105ram×10mm的试件(考虑试件载药率为21．38％；2h时A类试件载药率为13．2l％，B木材横向收缩较大，预留5rran的收缩量，干燥后横向长度大类试件载药率为22．36％。B类试件的载药率均要明显高于概也在100mm左右)。每组实验试件数量为8个。A类试件。说明，在材质方面，对于绝干密度较小，即材质较1．2硅溶胶为疏松的试件，SiO2溶胶浸渍更容易获得较高的载药率。为乳白半透明溶液，基本成分为无定型的二氧化硅，分(2)时间、

5、压力影响：时间、浸渍压力都是影响浸渍效子式为mSiO2·nH=O。具体参数：胶团直径在10～30nm；Si02果的重要因素，为分析其具体影响，实验中采用A类试件(A含量为25％；溶胶中稳定剂Na2O含量小于O．3％，25~C下pH类试件绝干密度：O．38～O．4l∞)，选取0，0．25，0．5MPa三值8．5～9．0。种浸渍压力，分别测0．5⋯124h四个时间点的载药率。结1．3浸渍处理果如图2所示。(1)仪器及方法。对试件采用修正的满细胞法浸渍处从图2看，当浸渍压力为常压0、0．25和0．5M

6、Pa时，相理。真空度控制在0．097MPa，抽真空时间为30rain；采用高应的载药率曲线起点，即0．5h的载药率值分别为3．6％、压釜作为加压容器，设计压力0．5MPa，浸渍压力分常压、8．9％、11．1％，且三条曲线走势相似，这说明载药率受压力0．25MPa、0．5MPa三种情况，根据实验需要控制浸渍时间。影响显著，随压力增加而明显提高。(2)浸渍结果评价指标。增重率WPG(weightpercent不同压力下浸渍，载药率均随时间增长。从0．5h到4h，m)：又称载药率，指木材经用si02溶

7、胶浸渍处理干燥后试浸渍时间增加了7倍，载药率绝对值分别增加2％一4％，相件质量增加的百分率。即单位体积木材中注入si02溶胶的对于压力影响效果，浸渍时间对载药率影响不明显。因此，固体含量与素材绝干质量的百分比。载药率WPG的计算公考虑到载药率随时间增长的缓慢，0．5h是比较合适的浸渍式：WPG=(一WC)／WC×100％，式中，为处理材的质时间；提高浸渍效率，应主要考虑合理范围内提高浸渍压力。量；WC为未处理材的质量。(3)试件含水率影响：为研究浸渍前试件含水率对载s溶胶浸入深度：利用硅溶胶的弱

8、碱性，在加压浸渍药率的影响，实验取用B类试件(B类试件绝干密度：0．29～过程结束后，取出试件擦干表面，沿纵向切开试件，滴注酚酞0．32g／e~)，选取了三个初始含水率点，在0．5MPa下浸渍，结溶液，通过显色查看浸渍深度。果如图3所示。1．4燃烧性能测定图3表明，在O％、10％、17％三种含水率状态浸渍，1h[基金项目]国家科技支撑计划项目(2006BAJO4A04—01)楼超超等：s溶胶对杉木的阻燃处理研究520琶褂10蒸sO浸渍时间t／h浸渍时间浸渍时间图1A、B两类试件0．SMPa下浸渍