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木质素基阻燃剂改性聚氨酯保温材料的制备及性能

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复合材料学报 2024年

作者：吴玉涛王冰冰田飞宇陈秀兰朱春锋徐信武林业资源高效利用协同创新中心材料科学与工程学院南京林业大学大亚人造板集团有限公司

建筑保温材料的阻燃抑烟性能事关消防安全。本研究基于聚磷酸铵（APP），针对其界面相容性和抑烟性能差的问题，利用碱木素（AL）、双（4-异氰酸酯基苯基）甲烷（MDI），制备了核壳结构的膨胀型阻燃剂APP@AL（APP:MDI:AL为9:2:1），并... 详细信息

建筑保温材料的阻燃抑烟性能事关消防安全。本研究基于聚磷酸铵（APP），针对其界面相容性和抑烟性能差的问题，利用碱木素（AL）、双（4-异氰酸酯基苯基）甲烷（MDI），制备了核壳结构的膨胀型阻燃剂APP@AL（APP:MDI:AL为9:2:1），并应用于硬质聚氨酯（RPU）泡沫保温材料的阻燃处理（添加量25wt%）。通过SEM-EDS、XPS、FT-IR等方法分析APP@AL的结构及组成，采用锥形量热仪（CONE）、热重（TG）等仪器分析了阻燃抑烟性能。结果表明，APP@AL与RPU泡沫基体具有良好的界面相容性。与添加APP的RPU泡沫复合材料相比，APP@AL改性RPU泡沫复合材料的抗压强度显著提高（达31.8%），导热系数降低（7.0%）；此外，CONE测试表明，平均放热速率和总放热量分别降低27.2%和24.4%，同时抑烟性能显著增强（总产烟量减少 47.6%，总CO产量降低 57.0%）。TG分析表明，APP@AL阻燃剂的热稳定性明显高于APP，且更有助于构建稳定的残炭层。综上，木质素基膨胀型阻燃剂对RPU泡沫保温材料具备优异的阻燃抑烟作用。

关键词：保温材料硬质聚氨酯泡沫木质素基阻燃剂核壳结构抑烟性能协同阻燃

不同聚合度对聚乙烯醇成膜过程、膜结构和膜性能的影响

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化工进展 2024年

作者：杜静静蒋军徐信武邵鲁鹏徐朝阳梅长彤 1.南京林业大学材料科学与工程学院 2.齐鲁工业大学(山东省科学院)纸浆造纸科学与技术教育部重点实验室南京林业大学材料科学与工程学院齐鲁工业大学(山东省科学院)纸浆造纸科学与技术教育部重点实验室

通过溶剂蒸发法制备的聚乙烯醇(PVA)膜存在结构异质性。以分子量(Mw)分别为27000、47000、75000和98000的PVA为研究对象，重点研究了PVA的成膜过程、膜结构和膜性能，探究聚合度对PVA成膜过程中流变性能、PVA膜结构均匀性以及其吸湿性... 详细信息

通过溶剂蒸发法制备的聚乙烯醇(PVA)膜存在结构异质性。以分子量(Mw)分别为27000、47000、75000和98000的PVA为研究对象，重点研究了PVA的成膜过程、膜结构和膜性能，探究聚合度对PVA成膜过程中流变性能、PVA膜结构均匀性以及其吸湿性、耐水性、力学性能和光学性能的影响。结果表明：随聚合度增加，PVA水溶液发生液体-固体转变所需浓度下降，所制备PVA膜在纵截面上的结构异质性也下降，并且PVA膜表面粗糙度逐渐降低，导致其表面的水接触角逐渐增大。聚合度最小的PVA-1(Mw～27000)对水分的敏感性最高，耐水性最差。聚合度和含水率都能对PVA膜的力学性能产生显著影响，当含水率为5%时，屈服点消失。此后，PVA膜在拉伸过程中具有明显的应力发白现象。这归因于PVA膜中的水分在承受拉应力时作为应力集中点，并随着拉伸过程逐渐形成微孔。

关键词：聚乙烯醇流变性能结构异质性力学性能耐水性能

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纸浆纤维/聚乳酸复合材料的力学和热学性能

复合材料学报 2022年第10期39卷 4856-4867页

作者：佘亚楠付烨朱钦睿吴双双徐信武南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 复旦大学高分子科学系聚合物分子工程国家重点实验室上海200438 南京林业大学家居与工业设计学院南京210037

生物质衍生填料增强的生物复合材料一直被认为是极具潜力的石油基产品的替代品。引入高含量漂白纸浆纤维(10wt%~50wt%),使用辊磨挤出法和密炼法两种预混工艺,采用马来酸酐接枝聚丙烯(MA-g-PP)为相容剂,制备了纸浆纤维/聚乳酸(PLA)复合... 详细信息

生物质衍生填料增强的生物复合材料一直被认为是极具潜力的石油基产品的替代品。引入高含量漂白纸浆纤维(10wt%~50wt%),使用辊磨挤出法和密炼法两种预混工艺,采用马来酸酐接枝聚丙烯(MA-g-PP)为相容剂,制备了纸浆纤维/聚乳酸(PLA)复合材料。采用拉伸测试、SEM、FTIR、DMA和TGA表征,综合考察了制备工艺和纤维含量对复合材料的力学性能、热学性能和微观结构的影响。结果表明:密炼法比辊磨挤出法更有效地实现了纤维在基体中的良好分散(几乎定向排列)。50wt%纤维含量的密炼加工复合材料实现了最大的拉伸强度(50.49 MPa,略高于PLA)和最高的弹性模量值(2.56 GPa,比PLA高45.8%)。刚性填充的纸浆纤维降低了复合材料的阻尼性能,损耗因子tanδ峰值温度发生正迁移。纸浆纤维不会对热稳定性产生不利影响,复合材料的残留物含量提高。研究表明,漂白纸浆纤维增强改性PLA制造可生物降解的复合材料是可行的。

关键词：漂白纸浆纤维聚乳酸双螺杆挤出密炼生物复合材料

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用红外光谱法研究麦秸各层面的化学组成

光谱学与光谱分析 2003年第1期23卷 58-60页

作者：姚杰徐信武冯玉英南京师范大学化学与环境科学院江苏南京210097 南京林业大学木材工业学院江苏南京210037 南京师范大学分析测试中心江苏南京210097

本文以麦秸为例 ,用红外OMNI采样器研究了麦秸各层面红外光谱的差异 ,并进一步研究了麦草表面在不同的处理条件下 ,表面化学成分的变化规律。实验结果表明 :麦秸表面聚积着大量的SiO2 (～ 1 0 70cm- 1 ～ 80 0cm- 1 ) ,麦秸表皮层脂类... 详细信息

本文以麦秸为例 ,用红外OMNI采样器研究了麦秸各层面红外光谱的差异 ,并进一步研究了麦草表面在不同的处理条件下 ,表面化学成分的变化规律。实验结果表明 :麦秸表面聚积着大量的SiO2 (～ 1 0 70cm- 1 ～ 80 0cm- 1 ) ,麦秸表皮层脂类物质含量高 (νCO =1 733cm- 1 )。麦秸表面的羟基 (～ 330 0cm- 1 )物质很少。麦秸的中层和内层主要是木素 ( 1 731 ,1 65 0 ,1 5 95 ,1 5 0 5 1 ,1 45 5 ,1 42 5 ,1 2 34,1 0 39和 835cm- 1 )和纤维素类物质 ( 335 0 ,2 935 ,2 85 0 ,1 65 0 ,1 45 5 ,1 430 ,1 367,1 31 7,1 1 60 ,1 0 34和 891cm- 1 )。木素的含量由外向里逐渐减少。麦秸表面的SiO2 是人造板制造中麦草不易粘接的主要原因。用热水处理后 ,表面仅有部分简单的碳水化合物和少量脂类物质溶出 ,而用NaOH处理麦草 ,可使表面的脂类物质和SiO2 溶出 ,便于人造板加工。

关键词：麦秸表面化学成分红外光谱人造板氢氧化钠表面处理

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栎木锯切功率影响因素的研究

木材科学与技术 2023年第3期37卷 68-72页

作者：陈凯何继龙周杰徐信武郭晓磊南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037 泉峰(中国)贸易有限公司江苏南京211100

在锯切加工中,锯切功率对能耗具有重要影响。采用硬质合金圆锯片对栎木(Quercus spp.)进行锯切试验,探究锯切参数(锯齿前角、锯片转速及进给速度)对栎木锯切功率的影响,通过3因素3水平设计27组全因子试验,对锯切参数进行方差分析,并建... 详细信息

在锯切加工中,锯切功率对能耗具有重要影响。采用硬质合金圆锯片对栎木(Quercus spp.)进行锯切试验,探究锯切参数(锯齿前角、锯片转速及进给速度)对栎木锯切功率的影响,通过3因素3水平设计27组全因子试验,对锯切参数进行方差分析,并建立锯切功率的回归模型。结果表明;随着锯齿前角增大、主轴转速增大,栎木锯切功率减小;随着进给速度增大,栎木锯切功率增大。各锯切参数对锯切功率的影响程度排序为:进给速度>锯片转速>锯齿前角。根据方差分析结果建立线性模型的决定系数为0.9065,25°锯齿前角在不同锯切参数下的锯切功率预测值与实测值的相对误差绝对值最大仅8.22%,表明该模型适用于栎木锯切功率的预测。

关键词：栎木锯切功率锯齿前角锯片转速进给速度

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干燥处理对速生材单板表面特性的影响

材料热处理学报 2012年第10期33卷 37-40页

作者：徐信武孙涛杨刚周坤南京林业大学木材工业学院江苏南京210037

采用气流和热板两种方法对杨木和桉木两种速生材单板进行干燥处理,温度设5水平(气流干燥:135、165、195、225和250℃;热板干燥:100、135、165、195和225℃),时间取3、7和10 min。分别采用CIE L*a*b*系统和滴液法分析了处理前后单板颜色... 详细信息

采用气流和热板两种方法对杨木和桉木两种速生材单板进行干燥处理,温度设5水平(气流干燥:135、165、195、225和250℃;热板干燥:100、135、165、195和225℃),时间取3、7和10 min。分别采用CIE L*a*b*系统和滴液法分析了处理前后单板颜色及表面润湿角的变化,并测试了不同热处理条件下单板的胶合强度。试验结果表明:热处理改变了单板颜色在a*-b*二维色度空间的分布位置;随着干燥温度的提高和(或)时间的延长,单板表面明度L*和胶合强度减小、而总色差ΔE*和润湿角提高。因此,干燥热处理可显著调控木材的表面性能。

关键词：速生材单板干燥色差润湿性胶合强度

聚磷酸铵分层阻燃处理对杨木大片刨花板性能的影响

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林业工程学报 2023年第3期8卷 71-78页

作者：毛威田飞宇朱春锋徐德良贾翀徐信武南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

针对传统均混阻燃剂工艺对刨花板性能的不利影响以及刨花板燃烧由表及里发展的特点,采用“表-芯-表”分层施加阻燃剂的方法制备阻燃大片刨花板。将总质量分数为12.5%的聚磷酸铵(APP)阻燃剂引入大片刨花板中,调控大片刨花板每层阻燃剂添... 详细信息

针对传统均混阻燃剂工艺对刨花板性能的不利影响以及刨花板燃烧由表及里发展的特点,采用“表-芯-表”分层施加阻燃剂的方法制备阻燃大片刨花板。将总质量分数为12.5%的聚磷酸铵(APP)阻燃剂引入大片刨花板中,调控大片刨花板每层阻燃剂添加量,探究分层阻燃工艺对大片刨花板内结合强度、静曲强度、弹性模量及吸水厚度膨胀率等物理性能的影响。采用锥形量热仪表征产品的燃烧特性,并对大片刨花板燃烧后残炭的组成进行了分析。结果表明:分层施加阻燃剂有效调控了大片刨花板的力学性能和吸水厚度膨胀率,弹性模量均比未添加阻燃剂板材高226 MPa以上;分层工艺中APP424内结合强度和静曲强度提升最高,与均混工艺相比,分别提升0.15和8.59 MPa;无机阻燃剂APP在表层的施加量会影响大片刨花板的静曲强度,在芯层的施加量会影响大片刨花板的内结合强度;分层施加阻燃剂对大片刨花板的阻燃性能提升明显,第2放热峰延缓了255~435 s,且火灾危险性明显下降,其中APP343(上、下表层各施加质量分数为3.75%的APP,芯层施加5%的APP)防火安全性最佳;分层施加阻燃剂有效提高了阻燃大片刨花板的气相阻燃效果,且并未明显影响大片刨花板的凝聚相阻燃性能。采用分层阻燃工艺方法,有效降低了阻燃剂对大片刨花板力学性能的影响,同时更有利于在燃烧初期遏制燃烧进程。

关键词：阻燃刨花板分层铺装力学性能燃烧特性磷氮类阻燃剂

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唐朝宰相娄师德能以功名始终的原因及启示

文化产业 2022年第31期 71-73页

作者：杨东徐信武南京林业大学科技处

大智若愚的娄师德在官场立于不败之地,以功名始终,成为一代名相。其个性特征为:智勇双全、才略过人、待人宽厚、识才荐才、深谙时务、处事圆通、清廉守正、恭勤不怠、审时度势、进退自如。古往今来,功成名就、称王拜相者何其多也,但能... 详细信息

大智若愚的娄师德在官场立于不败之地,以功名始终,成为一代名相。其个性特征为:智勇双全、才略过人、待人宽厚、识才荐才、深谙时务、处事圆通、清廉守正、恭勤不怠、审时度势、进退自如。古往今来,功成名就、称王拜相者何其多也,但能善终者却少之又少,唐朝的娄师德就是其中之一。娄师德(630-699),字宗仁,郑州原武人,唐初名臣,他历经唐高宗和武周两朝,为朝廷立下了赫赫功勋,最终官至宰相。武周时期,酷吏残鸷,人多不免,娄师德却平安无恙,最终病死于任上,死后备享哀荣,追赠凉州都督,谥号为贞[1]。

关键词：进退自如大智若愚智勇双全原因及启示

纳米蒙脱土改性酚醛树脂胶黏剂对大片刨花板性能的影响

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林业工程学报 2023年第4期8卷 35-42页

作者：田飞宇毛威朱春锋徐德良贾翀徐信武南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

传统阻燃剂在人造板中的应用已经十分成熟,但传统阻燃剂施加量较高、显著削弱胶合性能的问题一直未得到合理解决。将纳米蒙脱土加入胶黏剂中则为解决该问题提供了技术可能。为此,这项工作的重点是将纳米材料蒙脱土分散在酚醛(PF)树脂中... 详细信息

传统阻燃剂在人造板中的应用已经十分成熟,但传统阻燃剂施加量较高、显著削弱胶合性能的问题一直未得到合理解决。将纳米蒙脱土加入胶黏剂中则为解决该问题提供了技术可能。为此,这项工作的重点是将纳米材料蒙脱土分散在酚醛(PF)树脂中,并压制大片刨花板。试验结果表明,在经过超声与搅拌处理之后纳米蒙脱土的层间距增大,有利于纳米蒙脱土在PF树脂中的分散。变温傅里叶红外光谱的结果表明钠基蒙脱土延缓了PF树脂固化。通过计算纳米蒙脱土改性PF树脂热分解残余质量分数的理论值并将其与试验结果进行比较,表明蒙脱土的加入提高了木材的热稳定性。力学性能结果显示,当钠基蒙脱土(NaMMT)的添加量占绝干刨花质量的0.08%时,静曲强度与弹性模量提升幅度最大,分别为42.65%和29.46%,当有机蒙脱土(OMMT)的添加量占绝干刨花质量的0.4%时可以使内结合强度提高21.74%。同时在胶黏剂中加入质量分数1%~5%的蒙脱土对大片刨花板极限氧指数数值的提升幅度为9.13%~16.98%。采用纳米蒙脱土改性人造板中的胶黏剂是有效提高人造板阻燃性能与力学性能可行的方案。

关键词：纳米蒙脱土大片刨花板阻燃性能力学性能