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课题基于类水滑石优秀的阻燃和抑烟性能,采用原位生长方法,在木材导管内表面负载镁铝类水滑石(MgAl-LDH)以增强木材的阻燃和抑烟性能。根据类水滑石的层间阴离子可调控性,采用离子交换法制备植酸根插层的镁铝类水滑石,与乙烯-醋酸乙烯共聚物共混以提高其阻燃和抑烟性能。采用X射线粉末衍射仪,红外光谱仪,扫描电子显微镜等仪器对木材表面类水滑石原位生长情况及结构与植酸根插层调控进行了研究。利用极限氧指数,热重分析,释热速率,释烟速率,总释热,总释烟,冲击强度和拉升强度等参数对材料的阻燃、抑烟以及机械性能进行分析。结果表明,镁铝类水滑石纳米片均匀地原位生长于木材导管内表面后,随着初始溶液浓度的提高形成球形聚集体,直径约为0.5到1μm。随着原位LDH负载量由56.7(±10.34)mg·g-1提高至122.8(±24.56)mg.g-1,木材的极限氧指数从19%增加到48%。总热量释放减少了66.17%,烟气总量减少了 77.57%。原位生长的镁铝类水滑石可有效防止火焰燃烧和烟雾扩散;力学性能测试证明MgAl-LDH的原位生长导致木材的抗张强度和压缩强度强度增强。显然,这种高效低成本的方法可用于提高木材阻燃性能,并可以在不改变其外观和结构的情况下抑制木材燃烧产生烟雾。将植酸根插层的镁铝类水滑石通过熔融复合与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)混合,随后对复合材料的热稳定性,燃烧特性和机械性能进行研究。其中3%植酸根插层的类水滑石与EVA混合物的总释放热值下降了 69.78%,峰值释热率降低了 82.93%,总释放烟量下降了65.86%。植酸根本身所含的磷酸根与类水滑石层板的阻燃和抑烟作用相互协同,通过改变EVA的热分解途径,具有促进成碳,然后形成致密结构地碳化物的作用。此外,植酸根插层的镁铝类水滑石会形成一层不易燃烧的稳定复合氧化物覆盖在燃烧物表面,形成了物理隔绝层。与此同时,植酸根插层水滑石与EVA有着更好的相容性,植酸根的存在一定程度上改善了水滑石与EVA混合物的接触方式,从而增强了混合物的抗冲击强度。