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木质人造板阻燃处理 摘要：本文综述了木材的阻燃剂的特点和分类，阐述了无机阻燃剂、有机阻燃剂、树脂型阻燃剂、反应型阻燃剂、其它类型阻燃剂五种类型阻燃剂的特点。同时还介绍阻燃剂的阻燃机理。最后结合实际特别重点介绍各种木质人造板的阻燃处理。 关键字：木材；阻燃；阻燃剂；人造板阻燃 1、木材阻燃剂的特点和分类 木材是一种主要由纤维素、半纤维素和木质素三种天然有机高分子构成的多孔性复杂天然有机物质，其特点是:在通常的加工和使用条件下不溶解、不熔融，因而加工方法不同于合成高分子;分子中含有大量的轻基和轻甲基等含氧极性基团，因而吸湿性强、尺寸稳定性差;除可燃外尚有易腐朽和易化学降解的缺点。能够赋予可燃的木材以难燃性质的化学物质称为木材阻燃剂。木材的特点决定了木材(或其它纤维素类材料)阻燃剂的主流品种都是水溶型产品，主导添加方法是浸注法。与此同时，木材是一种价廉物美、生物学和环境学特性优异而深受人们喜爱的材料。因此，作为一类特性材料，阻燃木材不仅要具有阻燃性能而且应该基本保留木材的原有优良险能。 理想的木材阻燃剂应该具有如下特点: 1)阻燃效力高，既能阻止有焰燃烧，又能抑制阴燃(无焰燃烧、红热燃烧); 2)阻燃剂本身无毒，在生产和使用过程中不污染环境，阻燃木材的热解产物少烟、低毒、无刺激性和无腐蚀性; 3)阻燃性能持久，在使用过程中不发生热、光分解，不易水解和流失; 4)吸湿性低，阻燃木材的尺寸稳定性好; 5)木材的物理力学性能和工艺性能基本不受影响; 6)具有防腐、防虫性能; 7)木材的视觉、触觉和调节等环境学特性基本不受影响; 8)成本低廉，来源丰富，易于使用。 虽然完全满足上述要求的完美的阻燃剂目前还没有出现，但是根据使用场合的不同，具有某些突出优点的阻燃剂，如Dricon[1], FRW[2]等，也能够满足使用要求，成为有实用价值的优秀木材阻燃剂产品。 木材阻燃剂各种各样，为便于研究常按照阻燃剂的某一特点将其分类。在大多数情况下，多数学者按阻燃剂的下列特点进行分类:1、基本化学性质(无机、有机等);2、含有的阻燃元素或阻燃元素的组合(磷、氮、卤素等);3、材料中加入阻燃剂的方法(添加型、反应型);4、化合物类型(酸、碱、醚、酯、氧化物、氢氧化物、盐等);5、作用机理(物理作用或具化学活性的阻燃剂、气相作用或凝聚相作用阻燃剂);6、阻燃作用的耐久性(耐光、热、化学品和耐水等)[3]。 基于木材的结构、性质和应用特点，木材阻燃剂主要由含有磷、氮、硼和卤素的化合物或混合物组成[4]，而由于含卤素的阻燃剂在燃烧时产生强腐蚀性有毒的卤化氢等气体，同时往往烟密度较大，故而近年来含卤素的阻燃剂研究和应用逐渐减少，含有磷、氮、硼元素的阻燃剂成为木材阻燃剂的主体。按性质、制备和应用特点并考虑到阻燃剂研究的现状，将木材阻燃剂分为如下五类便于问题的讨论:1、无机阻燃剂；2、有机阻燃剂；3、树脂型阻燃剂；4、反应型阻燃剂；5、其它类型阻燃剂。 1.1无机阻燃剂 无机阻燃剂主要有以下几类: 1) P-N 系列阻燃剂. 木材用阻燃剂大多是包含磷的化学品. 磷酸氢二铵和磷酸二氢铵被认为是强的阻燃剂, 它们已经用于木材阻燃多年. 这类阻燃剂可以降低热分解温度, 增加碳的生成, 减少可燃气体的产生;2) B 系列阻燃剂. 通热膨胀熔融、覆盖表面, 隔热、隔绝空气, 如硼酸和硼锌. 这些阻燃剂在燃烧过程中, 从材料中分解出来的水蒸气可能执行双重的功能; 3) 卤素系列阻燃剂. 物理覆盖和阻断燃烧中游离基链式反应; 4) Al( OH) 3 和Mg( OH) 2 等. 但是, Mg( OH) 2 常被用作塑料的阻燃剂, 它很少用于木材产品的阻燃, 另外, Mg( OH) 2 作为烟雾抑制剂, 也减少了木材在燃烧期间产生的烟雾量. 但其来源广、价格低、阻燃性能好等特点, 在胶合板材料中广泛应用。 1.2有机阻燃剂 添加型有机木质阻燃剂的出现虽然晚于无机阻燃剂，但发展较快，迄今也大体上经历三个发展阶段。有机木质阻燃剂的主流仍然是含磷、氮和硼元素的多元复合体系。例如：第三代有机木材阻燃剂是无甲醛释放、低迁移、低吸湿或基本不吸湿(与未处理材类似)的高效阻燃剂，这类阻燃剂往往追求一剂多效，即木材经过这类阻燃剂的一次处理便可获得阻燃、防腐、防虫以及尺寸稳定等功能，这样不仅减弱了多次处理给木材材性带来的不利影响，而且降低了处理成本。例如，采用分子量较大的含氮有机化合物与磷酸生成的低吸湿性磷酸盐作为阻燃元素磷和氮的载体，再与硼化合物组成磷一氮一硼高效阻燃体系，其代表品种具有阻燃、防腐、防白蚁性能的FRW木材阻燃剂[5]。 1.3树脂型阻燃剂 树脂型木质阻燃剂时的阻燃剂，是在甲醛、双氰胺、尿素、三聚氰