3 膠合板用阻燃劑
用于處理膠合板的阻燃劑同其他木質材料的阻燃劑一樣應具有優良的阻燃性、較高的化學穩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性能 ,尤其是處理材的吸濕性和強度 ;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性能和二次加工性能 ,也不使膠合板生產工藝有大的變化[1 2 ]。常用的膠合板阻燃劑同其他木質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、有機和有機類改性阻燃劑三大類[1 3]。
3 1 無機阻燃劑
無機阻燃劑在 2 0世紀開始運用到膠合板工業。 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、英國和前蘇聯等國家相繼用磷 氮系、硼系、和鹵素等無機阻燃劑進行膠合板阻燃處理[1 7～ 2 2 ]。這些處理的結果表明 :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經無機鹽類阻燃劑處理材吸濕性強 ,抗流失性差 ,膠合強度下降 ,產品表面會起霜、變色 ,影響產品外觀。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種不同的無機阻燃劑 ,使生成不溶于水的滯火劑留在單板內。結果發現 ,阻燃劑之間存在協效作用。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行阻燃處理。試驗證明阻燃膠合板生產工藝是可行的 ,膠合強度也能滿足要求[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 ,處理費用低 ,產品的阻燃性能符合Ｂ1 級建筑材料的要求 ,還具有防腐防蟲的性能[2 7]。 1 996年 ,黑龍江省林產工業研究所申世杰等人采用ＦＲ改性脲醛樹脂膠、硼類復合物和縮合磷酸胍 3種阻燃劑對復合膠合板進行試制。結果表明復合膠合板各項力學性能稍有降低 ,但影響不大 ,而阻燃性能良好[1 3]。
無機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用于塑料及木質材料的阻燃處理 ,用量占阻燃劑總量的60 %以上[2 8]。
3 2 有機阻燃劑
由于無機阻燃劑耐久性差 ,處理后產品質量不理想 ,人們開始研制一些抗流失 ,并對原有木材的物理力學性能影響較小的有機阻燃劑。但從研究到應用 ,一直未得到很大的發展。其主要原因是阻燃處理的木質材料燃燒放出大量有毒氣體 ,燃燒時產生大量的濃煙 ,成本高。
3 3 有機類改性阻燃劑
二次大戰后 ,高分子工業迅速發展 ,隨之而來的合成高分子的難燃化研究迅速發展。 70年代初 ,研究開發一種氨基樹脂型阻燃劑。它是由雙氰胺和三聚氰胺等有機胺與甲醛、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。結果表明 ,氨基樹脂阻燃劑抗流失性較好 ,不影響產品外觀質量 ,對膠合板的物理力學性能影響較小 ,但制備工藝較復雜 ,有游離甲醛釋放[2 9～ 31 ]。到了 80年代中期 ,開發了抗流失 ,長效 ,低毒 ,具有防腐防蟲和尺寸穩定等多功效的第 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 ,膠合強度高。美國Ｃｈａｒｌｅｓ用ＵＤＦＰ樹脂浸漬經碳酸鈉或氫氧化鈉溶液處理的楊木單板 ,發現楊木膠合板阻燃效果明顯提高 ,且膠合強度不受影響[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 ,由南京林業大學木材工業學院和中國林業科學研究院木材研究所共同研制的ＮＬ 1型阻燃劑 (無機和有機混合的阻燃劑 )浸漬單板或成品 ,產品阻燃性能好 ,對膠合板強度沒有明顯影響 ,耐久性長[38]。
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