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典型硼化合物对毛竹热降解与 燃烧性能的影响 杨守禄，吴义强，卿 彦，姚春花 （中南林业科技大学材料科学与工程学院，长沙 410004 ） [摘要] 利用热重和锥形量热仪研究硼酸、硼砂两种典型硼化合物对毛竹热降解和燃烧性能的影响。结果 表明：硼酸、硼砂能降低竹材的最大热解速率，缩短高温热解区间，促进残炭生成。与未处理材相比，硼酸、 硼砂明显减少竹材燃烧过程中的热量释放，热释放速率降至未处理材的50 %左右，总热释放量的降幅分别 达50.6 %、44.1 % 。硼酸、硼砂也能抑制竹材燃烧时的烟释放，总烟释放量分别下降95.3 %、91.6 % 。硼酸、 硼砂处理竹材能发挥高效的阻燃抑烟功效。 [关键词] 硼酸；硼砂；毛竹；热降解；燃烧性能 [中图分类号] TS61 [文献标识码] A [文章编号] 1009-1742（2014 ）04-0051-05 进入木材细胞壁，减缓木材热解与燃烧。Levan[3]等 1 前言 曾用硼酸、硼砂阻燃处理木材，发现它们具有催化 [8~ 10] 我国竹材资源丰富，其产量和面积均居世界首 成炭作用。李坚、王清文 等研究硼酸以及硼酸和 位。竹材具有生产周期短、可再生、环保健康等优 磷酸脒基脲（GUP ）混合物处理木材的热降解，表明 点，是一种非常重要的生物质材料，广泛用于装饰 硼、磷在很大的温度范围内具有协同作用。 [1] 装修、园林景观及结构建筑等领域 。竹质材料遇 竹材与木材组分相似，但竹材中抽提物（挥发 [2] 到火焰或强热辐射时容易燃烧 ，是引发火灾的主 分）、半纤维素含量较多，因而与木材的热解过程差 [11~ 13] 要源头之一，这种不利因素很大程度限制了竹材的 异明显 ，对于硼酸、硼砂处理竹材的热降解及燃 [14] 应用范围。国内外相关标准明确规定，装饰、建筑 烧性能的综合研究少见报道。高黎 等制备阻燃型 [3] 用竹质材料需达到一定阻燃防火等级 。因此，在 竹篾层积材时，使用聚磷酸铵、硼酸及硼砂等阻燃 竹材加工利用过程中，对其进行合适的阻燃处理非 剂处理竹篾，对其阻燃性能进行了初步研究。因 常重要。 此，笔者采用两种经济易得的典型硼化合物——硼 阻燃处理能降低木竹材的热解温度，阻滞可燃 砂、硼酸处理竹材，利用热重与锥形量热仪分析它们对毛 性气体生成，减少有效燃烧热，抑制放热和火焰传 竹的热降解与阻燃性能的影响及其作用机理，以期 [4 ，5] 播 。用于木质材料的阻燃剂一般以磷、氮、硼和 为开发一剂多效型硼基竹材防护剂提供参考。 [6] 卤素化合物为主 ，其中硼化合物在燃烧时难产生