3 膠合板用阻燃劑
用于處理膠合板的阻燃劑同其他木質(zhì)材料的阻燃劑一樣應(yīng)具有優(yōu)良的阻燃性、較高的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的耐老化性 ;阻燃劑本身無毒無污染 ,不降低處理材的物理力學(xué)性能 ,尤其是處理材的吸濕性和強(qiáng)度 ;對金屬和非金屬沒有腐蝕作用 ;價格低廉 ,使用方便 ,有耐久性等[5, 9～ 1 1 ]。同時還要求阻燃劑對樹脂膠的性能影響較少 ,不影響膠合板原有的物理力學(xué)性能和二次加工性能 ,也不使膠合板生產(chǎn)工藝有大的變化[1 2 ]。常用的膠合板阻燃劑同其他木質(zhì)材料阻燃劑一樣大多基于含磷、氮、硼、鋁和鹵素等化合物 ,可分為無機(jī)、有機(jī)和有機(jī)類改性阻燃劑三大類[1 3]。
3 1 無機(jī)阻燃劑
無機(jī)阻燃劑在 2 0世紀(jì)開始運(yùn)用到膠合板工業(yè)。 80年代初韓國用硫酸銨、磷酸氫二銨、硼酸鈉、硼酸和磷酸銨等 1種或幾種無機(jī)鹽溶液浸漬成品膠合板[1 3～ 1 6 ]。到了 80年代中后期 ,日本、英國和前蘇聯(lián)等國家相繼用磷 氮系、硼系、和鹵素等無機(jī)阻燃劑進(jìn)行膠合板阻燃處理[1 7～ 2 2 ]。這些處理的結(jié)果表明 :①不同化合物阻燃效果各不相同 ,效果最好的為磷酸氫二銨。②經(jīng)無機(jī)鹽類阻燃劑處理材吸濕性強(qiáng) ,抗流失性差 ,膠合強(qiáng)度下降 ,產(chǎn)品表面會起霜、變色 ,影響產(chǎn)品外觀。③對金屬有腐蝕作用等。針對這狀況 ,到了 80年代末 90年代初 ,日本采用無機(jī)阻燃劑二次浸漬法[2 3～ 2 5],即單板先后分別浸漬 2種不同的無機(jī)阻燃劑 ,使生成不溶于水的滯火劑留在單板內(nèi)。結(jié)果發(fā)現(xiàn) ,阻燃劑之間存在協(xié)效作用。如碳 氮系阻燃作用在固相 ,鹵素阻燃作用在氣相 ,兩者相互間均是良好的協(xié)效劑 ,并提高阻燃膠合板的耐久性。我國對阻燃膠合板的研究較晚 ,近幾年活躍。 1 993年湖南人造板廠唐林等人采用磷 氮型阻燃劑對建筑用厚型或薄型單板及半成品進(jìn)行阻燃處理。試驗(yàn)證明阻燃膠合板生產(chǎn)工藝是可行的 ,膠合強(qiáng)度也能滿足要求[2 6 ]。 1 995年北京木材廠羅文圣專利報道了用含有磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、硼砂和鹵化銨的混合阻燃劑與ＭＤ膠及ＭＮ膠共同作用制成阻燃膠合板 ,工藝簡單 ,處理費(fèi)用低 ,產(chǎn)品的阻燃性能符合Ｂ1 級建筑材料的要求 ,還具有防腐防蟲的性能[2 7]。 1 996年 ,黑龍江省林產(chǎn)工業(yè)研究所申世杰等人采用ＦＲ改性脲醛樹脂膠、硼類復(fù)合物和縮合磷酸胍 3種阻燃劑對復(fù)合膠合板進(jìn)行試制。結(jié)果表明復(fù)合膠合板各項(xiàng)力學(xué)性能稍有降低 ,但影響不大 ,而阻燃性能良好[1 3]。
無機(jī)阻燃劑有它的許多不足之處 ,但來源廣泛 ,價格低 ,阻燃性能好 ,在制品燃燒時釋放的煙和有毒氣體少 ,至今仍作為主要的阻燃劑應(yīng)用于塑料及木質(zhì)材料的阻燃處理 ,用量占阻燃劑總量的60 %以上[2 8]。
3 2 有機(jī)阻燃劑
由于無機(jī)阻燃劑耐久性差 ,處理后產(chǎn)品質(zhì)量不理想 ,人們開始研制一些抗流失 ,并對原有木材的物理力學(xué)性能影響較小的有機(jī)阻燃劑。但從研究到應(yīng)用 ,一直未得到很大的發(fā)展。其主要原因是阻燃處理的木質(zhì)材料燃燒放出大量有毒氣體 ,燃燒時產(chǎn)生大量的濃煙 ,成本高。
3 3 有機(jī)類改性阻燃劑
二次大戰(zhàn)后 ,高分子工業(yè)迅速發(fā)展 ,隨之而來的合成高分子的難燃化研究迅速發(fā)展。 70年代初 ,研究開發(fā)一種氨基樹脂型阻燃劑。它是由雙氰胺和三聚氰胺等有機(jī)胺與甲醛、尿素和磷酸等在一定條件下制成的阻燃劑。加拿大Ｊｕｎｅｊａ和Ｄｏｌｅｎｋｏ等人采用三聚氰胺 雙氰胺 甲醛 磷酸樹脂 (ＭＤＦＰ)和尿素 雙氰胺 甲醛 磷酸樹脂 (ＵＤＦＰ)來處理膠合板。結(jié)果表明 ,氨基樹脂阻燃劑抗流失性較好 ,不影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量 ,對膠合板的物理力學(xué)性能影響較小 ,但制備工藝較復(fù)雜 ,有游離甲醛釋放[2 9～ 31 ]。到了 80年代中期 ,開發(fā)了抗流失 ,長效 ,低毒 ,具有防腐防蟲和尺寸穩(wěn)定等多功效的第 2代新型阻燃劑[32 , 33]。日本有不少這方面的專利[34, 35]報道。他們有脲醛樹脂 (ＵＦ)跟其他化合物 (如三聚氰胺、磷酸鈉等 )共聚來制取防火膠粘劑 ,阻燃性能好 ,膠合強(qiáng)度高。美國Ｃｈａｒｌｅｓ用ＵＤＦＰ樹脂浸漬經(jīng)碳酸鈉或氫氧化鈉溶液處理的楊木單板 ,發(fā)現(xiàn)楊木膠合板阻燃效果明顯提高 ,且膠合強(qiáng)度不受影響[36 ]。還有美國專利報道用可溶酚醛樹脂和縮水甘油 3 (二甲基磷酸基 )丙酸酯及水混合制得阻燃浸漬液 ,阻燃效果好[37]。在我國 ,由南京林業(yè)大學(xué)木材工業(yè)學(xué)院和中國林業(yè)科學(xué)研究院木材研究所共同研制的ＮＬ 1型阻燃劑 (無機(jī)和有機(jī)混合的阻燃劑 )浸漬單板或成品 ,產(chǎn)品阻燃性能好 ,對膠合板強(qiáng)度沒有明顯影響 ,耐久性長[38]。
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