3 胶合板用阻燃剂
用于处理胶合板的阻燃剂同其他木质材料的阻燃剂一样应具有优良的阻燃性、较高的化学稳定性和良好的耐老化性 ;阻燃剂本身无毒无污染 ,不降低处理材的物理力学性能 ,尤其是处理材的吸湿性和强度 ;对金属和非金属没有腐蚀作用 ;价格低廉 ,使用方便 ,有耐久性等[5, 9～ 1 1 ]。同时还要求阻燃剂对树脂胶的性能影响较少 ,不影响胶合板原有的物理力学性能和二次加工性能 ,也不使胶合板生产工艺有大的变化[1 2 ]。常用的胶合板阻燃剂同其他木质材料阻燃剂一样大多基于含磷、氮、硼、铝和卤素等化合物 ,可分为无机、有机和有机类改性阻燃剂三大类[1 3]。
3 1 无机阻燃剂
无机阻燃剂在 2 0世纪开始运用到胶合板工业。 80年代初韩国用硫酸铵、磷酸氢二铵、硼酸钠、硼酸和磷酸铵等 1种或几种无机盐溶液浸渍成品胶合板[1 3～ 1 6 ]。到了 80年代中后期 ,日本、英国和前苏联等国家相继用磷 氮系、硼系、和卤素等无机阻燃剂进行胶合板阻燃处理[1 7～ 2 2 ]。这些处理的结果表明 :①不同化合物阻燃效果各不相同 ,效果最好的为磷酸氢二铵。②经无机盐类阻燃剂处理材吸湿性强 ,抗流失性差 ,胶合强度下降 ,产品表面会起霜、变色 ,影响产品外观。③对金属有腐蚀作用等。针对这状况 ,到了 80年代末 90年代初 ,日本采用无机阻燃剂二次浸渍法[2 3～ 2 5],即单板先后分别浸渍 2种不同的无机阻燃剂 ,使生成不溶于水的滞火剂留在单板内。结果发现 ,阻燃剂之间存在协效作用。如碳 氮系阻燃作用在固相 ,卤素阻燃作用在气相 ,两者相互间均是良好的协效剂 ,并提高阻燃胶合板的耐久性。我国对阻燃胶合板的研究较晚 ,近几年活跃。 1 993年湖南人造板厂唐林等人采用磷 氮型阻燃剂对建筑用厚型或薄型单板及半成品进行阻燃处理。试验证明阻燃胶合板生产工艺是可行的 ,胶合强度也能满足要求[2 6 ]。 1 995年北京木材厂罗文圣专利报道了用含有磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、硼砂和卤化铵的混合阻燃剂与ＭＤ胶及ＭＮ胶共同作用制成阻燃胶合板 ,工艺简单 ,处理费用低 ,产品的阻燃性能符合Ｂ1 级建筑材料的要求 ,还具有防腐防虫的性能[2 7]。 1 996年 ,黑龙江省林产工业研究所申世杰等人采用ＦＲ改性脲醛树脂胶、硼类复合物和缩合磷酸胍 3种阻燃剂对复合胶合板进行试制。结果表明复合胶合板各项力学性能稍有降低 ,但影响不大 ,而阻燃性能良好[1 3]。
无机阻燃剂有它的许多不足之处 ,但来源广泛 ,价格低 ,阻燃性能好 ,在制品燃烧时释放的烟和有毒气体少 ,至今仍作为主要的阻燃剂应用于塑料及木质材料的阻燃处理 ,用量占阻燃剂总量的60 %以上[2 8]。
3 2 有机阻燃剂
由于无机阻燃剂耐久性差 ,处理后产品质量不理想 ,人们开始研制一些抗流失 ,并对原有木材的物理力学性能影响较小的有机阻燃剂。但从研究到应用 ,一直未得到很大的发展。其主要原因是阻燃处理的木质材料燃烧放出大量有毒气体 ,燃烧时产生大量的浓烟 ,成本高。
3 3 有机类改性阻燃剂
二次大战后 ,高分子工业迅速发展 ,随之而来的合成高分子的难燃化研究迅速发展。 70年代初 ,研究开发一种氨基树脂型阻燃剂。它是由双氰胺和三聚氰胺等有机胺与甲醛、尿素和磷酸等在一定条件下制成的阻燃剂。加拿大Ｊｕｎｅｊａ和Ｄｏｌｅｎｋｏ等人采用三聚氰胺 双氰胺 甲醛 磷酸树脂 (ＭＤＦＰ)和尿素 双氰胺 甲醛 磷酸树脂 (ＵＤＦＰ)来处理胶合板。结果表明 ,氨基树脂阻燃剂抗流失性较好 ,不影响产品外观质量 ,对胶合板的物理力学性能影响较小 ,但制备工艺较复杂 ,有游离甲醛释放[2 9～ 31 ]。到了 80年代中期 ,开发了抗流失 ,长效 ,低毒 ,具有防腐防虫和尺寸稳定等多功效的第 2代新型阻燃剂[32 , 33]。日本有不少这方面的专利[34, 35]报道。他们有脲醛树脂 (ＵＦ)跟其他化合物 (如三聚氰胺、磷酸钠等 )共聚来制取防火胶粘剂 ,阻燃性能好 ,胶合强度高。美国Ｃｈａｒｌｅｓ用ＵＤＦＰ树脂浸渍经碳酸钠或氢氧化钠溶液处理的杨木单板 ,发现杨木胶合板阻燃效果明显提高 ,且胶合强度不受影响[36 ]。还有美国专利报道用可溶酚醛树脂和缩水甘油 3 (二甲基磷酸基 )丙酸酯及水混合制得阻燃浸渍液 ,阻燃效果好[37]。在我国 ,由南京林业大学木材工业学院和中国林业科学研究院木材研究所共同研制的ＮＬ 1型阻燃剂 (无机和有机混合的阻燃剂 )浸渍单板或成品 ,产品阻燃性能好 ,对胶合板强度没有明显影响 ,耐久性长[38]。
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