在尿素-甲醛树脂中添加微胶囊化磷酸铵的复合涂层可提升木材的阻燃性能和机械性能

《ACS Applied Engineering Materials》：A Composite Coating of Microencapsulated Ammonium Phosphate in Urea-Formaldehyde Resin Enhances Flame-Retardant and Mechanical Properties of Wood

APP与ADP协同微胶囊阻燃技术提升木材涂层性能，冲击强度增至14 J/m2，LOI达32%，热释放率降低82.86%，残炭量28.95 wt%。

　　

尽管聚磷酸铵（APP）是一种有效的阻燃剂，但其与基体材料的相容性较差，通常会导致机械性能下降。我们通过将APP与磷酸二铵（ADP）结合，创建了一种协同阻燃体系，并将该体系封装在聚合物材料中，从而解决了这一限制。我们分别使用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH550）和β-环糊精（β-CD）作为交联剂和成炭剂，通过微胶囊技术制备了核壳结构的阻燃剂（记为APDKC）。最终的阻燃涂层（UF-APDKC）是通过将APDKC与脲醛（UF）树脂混合而成的。这种方法提高了APP与UF树脂的相容性，并显著改善了涂层的机械性能和阻燃性能。经过UF-APDKC处理后，天然木材的冲击强度从6 J/m2提高到了14 J/m2，涂有UF-APDKC的木材的极限氧指数达到了32%，符合UL-94 V-0的阻燃等级。此外，与天然木材相比，涂有UF-APDKC的木材的热释放率和总热释放量分别降低了82.86%和91.47%；在800°C时，涂有UF-APDKC的木材的残余炭产率为28.95 wt%。这项工作为开发有效的复合阻燃剂提供了一种策略。