阻燃中纤板的开发与研制

1引言

    近年来我国城镇火灾形势严峻，火灾造成经济损失及人员伤亡呈上升趋势，而这与室内装修中使用了大量木质等可燃材料有关。现在，建筑、车船等内装修重要部位所用的木质材料要求达到一定的难燃等级，因此，进一步研制和开发阻燃中纤板已是非常必要。

    阻燃中纤板可通过添加合适化学阻燃剂来达到A级或B1级标准。

    2阻燃处理方式

    阻燃处理方式主要有三种。

    2. 1浸渍处理

    将板制品放在耐火剂了容液中，在常压或真空加压下浸泡，然后再经干燥即可。此法大优点是不存在药剂损失。其缺点是(I)需增加药剂浸泡的后续工序;(2)药剂浸渍量有限且不稳定，难以达到较高耐燃程度;(3)浸渍过程中药剂水分会破坏板内部分纤维间的结合，降低板的强度;(4)浸渍过程中电介质会引起石蜡脱落，导致吸水性提高、浸渍处理时可采用热—冷槽法或高压釜

    加压浸渍方式，浸渍宜在浓度为50%溶液，温度650C，时间10min的环境进行，板内药剂浸渍量可达15%(以干物质计)。

    2.2板面处理

    此法可用刷子、喷涂机或辊涂机施加于板面上，表面涂布后可在空气中慢慢干燥或热空气强化干燥，涂布量为500-600g / m2。其优点不需专门浸渍设备，操作方法比较灵活。不足之处是(1)板面生产率低;(2)使形成的可燃性挥发物难以泄出;(3)影响装饰表面质量，使应用受到限制;(4)加热时产生内应力，可使涂膜开裂;(5)板内纤维分解气相产物集结于板内形成压力，可破坏涂膜完整性。

    2.3纤维处理

    阻燃剂的施加可与胶粘剂同时进行，不另增加生产工序及设备，但此法存在纤维高温干燥，热压时防火无机盐的高温分解及纤维pH降低而引起部分胶粘剂提前固化或纤维组分严重降解，从而使中纤板制品强度和耐水性大幅度降低。

    3阻燃剂

    阻燃剂由阻燃主剂、阻燃协效剂及基料等组成。

    3. 1阻燃主剂

    约占阻燃剂总量20%-30%，常用有如下四种。

    3.1.1磷-氮系阻燃剂(P-N系列):这类阻燃剂主要含有磷、氮、氧三种元素，其中以磷酸氢二钱、磷酸二氢钱、聚磷酸钱效果为好。

    3. 1.2 硼系阻燃剂:为膨胀型阻嫩剂，遇热产生水蒸气，本身膨胀形成覆盖物起隔热、隔绝空气作用，从而达到阻燃目的、其优点是兼具防腐、杀虫功能.且毒性小.对原料强度影响小。

    3.1.3卤素系列阻燃剂:主要包括无机氯化物、溴化物和有机氯代烃、溴代烃等。卤素阻燃剂在高温下发生分解释出HX与火焰中纤维组分产生游离基，使其浓度降低，从而减缓或终止燃烧的链式反应达到阻燃目的。

    3. 1.4氛基树脂阻燃剂:双氰胺、三聚氰胺等与甲醛、尿素和磷酸反应制得，用于浸渍或施加于纤维制造阻燃性中纤板，它的阻燃机理是在150- 180℃开始发泡，起到隔火作用，并在高温下放出氮气稀释周围氧气。

    3. 2阻燃协效剂

    在阻燃剂中的作用是提高和加强主剂的阻燃效果，降低主剂用量，一般占配方5%-10%，如卤素系列、季戊四醇、氢氧化铝、尿素、硅酸钠、二氧化硅及硫酸钱等。

    3. 3基料

    大多为水，用量约占配方重的50%-70%

    我国阻燃中纤板常采用水合氧化铝、磷氮化合物和二氧化硅水合物作阻燃防火剂，以提高中纤板防火性能。具体选择阻燃剂时应注意要与脉醛胶有良好相溶性，混合后胶的活性期不受较大影响;对板材力学性能影响小;与石蜡乳液相容共存性好;使用胶粘剂须有一定程度的耐水性，使成

    品板吸水厚度膨胀性能达到要求;成本低廉。

    4 研制与生产进展

    我国对阻燃中纤板研制及生产在九十年代有所发展，目前已投人批量生产厂家有:由中国林科院木材研究所研制成功阻燃中纤板专用胶粘剂并在广东封开明珠实业集团公司进行投产;湖北宁德中纤板有限公司研究成功阻燃中纤板及上海人造板厂研制成功阻燃中(高)密度纤维板分别

    投人了批量生产;福州人造板厂采用磷、卤、氮等系化合物为主阻燃剂，如APP, KM ,氯化石蜡、淀粉、三聚氰胺等，并用部分无机物作为协效阻燃剂，将阻燃剂加到脲醛胶中生产的难燃性饰面中纤板，其阻燃性能可达GB8625-88标准中难燃级。此外，江西省吉安县全新防火产品有限公司研制出QX-2199阻燃剂，无色、无毒、无腐蚀、无污染，pH值为6.2，处理中纤板所需阻燃剂量为纤维5%-7%，并用KM阻燃液稀释制成阻燃型胶粘剂，用涂刷法涂刷在中纤板素

    板。厚度12mm中纤板阻燃胶粘剂涂刷量为176. 9g/m2，再加饰面材料经热压而成。产品的阻燃性能达到GB8625-88标准中难燃(B1)级。南京林业大学选用APP(聚磷酸钱)、MDFP由三聚氰胺、双氰胺、甲醛和磷酸组成)和UFPDN(由尿素、甲醛、磷酸、双氰胺、氨水组成)为阻燃剂，阻燃剂用量7%。阻燃性能可达JISD 1322-77阻燃一级标准。

    尽管近年来我国阻燃中纤板研制和生产取得了一定的成效。但尚存在品种少、产量低、成本高等问题，且对阻燃剂抗流失性、对板材胶合性和吸湿性、耐老化性等问题尚未完全解决，有待于从事人造板阻燃工作者进一步研究和探讨。