Thermal oxidative degradation of wood modified with aminophenylborates

Abstract

Abstract.Comparative thermal analysis in the presence of oxygen was carried out for samples of native pine wood and wood samples modified with aminophenylborates. Significant decrease in the amount of heat released during thermal decomposition of the modified samples was established, which is due to the increase of carbonaceous residues on the surface. Reduction of heat release during decomposition of the modified samples may be explained by the lower yield of combustible volatile products as well as by thin film of boron oxide, formed on the surface of the modified wood, that partially reflects heat flow. Produced upon the modifier decomposition water vapor and inert nitrogen oxides dilute gaseous mixture near the wood surface and isolate it from oxygen. This enhances fire-resistance of wood modified with mono-and diethanolamine(N→B)phenylborates. Hydroxyl group at the sixth carbon atom of the glucopyranose ring of cellulose participates in reactions of cellulose modification, which prevents formation of flammable levoglucosan and, consequently, improves the fire-resistance of the modified wood.

Determination of Kinetic Parameters of Thermodestruction and Groups of Fireproof Efficiency of Pine Wood, Modified by Boron Nitrogen Flame Retardant

“…Для снижения горючести древесину модифицируют соединениями фосфора, бора и азота [7][8][9][10][11][12], к которым на современном этапе предъявляют следующие требования: эффективное снижение горючести за счет повышения температуры воспламенения древесины и (или) создания стерических затруднений при распространении зоны горения; высокая реакционная способность по отношению к высокомолекулярным компонентам древесины при комнатной температуре; нелетучесть; нетоксичность; коммерческая доступность; растворимость в воде [13].…”

“…Окислительная термодеструкция древесины включает в себя процессы дегидратации (до 150 °С), деструкцию линейных участков макромолекулярных компонентов древесины (основной этап -150…450 °С), окисление карбонизированного остатка. Основной этап сопровождается активной потерей массы образцами (70…73 % -для немодифицированной древесины сосны [9] количественно потерю массы оценивают величиной степени конверсии α.…”