阻燃胶合板的研究进展和处理方法详解.ppt

阻燃胶合板的研究进展和处理方法 材料工程学院 严永亮 2014.12.6 1.人造板关于阻燃的发展 随着社会的进步以及文化和生活水平的提高，木材所特有的优势及自然、美丽的外观在室内装修中的应用越来越广； 据统计和预测，我国用于建筑装修中木质材料占木材总消耗量的比例有逐年上升的趋势； 1990～2000年，我国人造板生产年均增长率达到74．9％，其中胶合板、刨花板和纤维板年均增长率分别为120．8％，57．O％和33．8％／11； ? 一般建筑材料可分成不燃烧、难燃烧和可燃烧三类。但作为木质材料的胶合板用于建筑、车辆及船舶等方面存在一个重要的问题，即其易燃性，属于可燃烧材料，因而能够引起火灾或使火焰扩大。据美国资料报道，建筑物火灾中21％与木材、织物等纤维物质有关，而住宅中的火灾70％发生在木结构住宅。近年来我国的火灾事故呈上升趋势，我国1990年火灾造成的直接经济损失为5亿元左右，到1997年达到15．3亿元，导致2722人死； ?因此，为了减少火灾，全世界范围正在蓬勃开展阻燃的学科研究 ? 许多国家都以法律的形式要求使用阻燃材料。世界各国对建筑结构或部件的阻燃等级都作了明确规定，并制定了相应的材料可燃性能的标准实验方法。我国于1988年颁发了GB8624．88的《建筑材料燃烧性能分级方法》，并于1995年颁发的GB50222．95《建筑内部装修设计防火规范》中规定了建筑中所使用材料的阻燃等级和要求； ? 由此可见，随着国家强制性消防法规执行力度的加大，公众防火意识的普遍加强，阻燃胶合板等具有耐火防火性能的室内装修材料必将得到越来越广泛的应用，阻燃胶合板的研究和开发具有广阔的市场前景和重要的现实意义。 2.胶合板及木材阻燃机理的研究 胶合板及木材的燃烧理论： 木材燃烧过程包括一系列复杂的物理和化学反应。加热温度在100--200 ℃，木材开始分解，产生二氧化碳气体、水蒸气和少量可燃性气体，如一氧化碳等。在这个过程中木材吸收的热量大于放出的热量，无明显的燃烧现象。当温度达280 ℃时，木材开始真正热分解，分解出一氧化碳、甲烷、乙烯和乙炔等可燃性气体。伴随着烟的产生，燃烧由吸热反应转入放热反应。到320 ℃时，木材化学组分发生巨大变化，但仍保持木材细胞及组织的结构，烟生成中止，进入了炭化阶段。当温度高于450 ℃时，热分解的残余物质表面与氧反应形成固相燃烧。在实际火灾中木质材料的燃烧温度可高达800--1300 ℃。胶合板中有胶层，胶黏剂中有一定量的氮和氯元素的化合物，具有一定的耐燃性，因而胶合板的燃烧过程与木材燃烧并不等同，其具体的燃烧过程和燃烧理论有待进一步研究 胶合板及木材的阻燃机理： 胶合板的阻燃机理与木材阻燃机理相似。目前已有不少关于木材阻燃机理的论述，归纳如下： ①、障碍理论：依靠阻燃剂的表面覆盖作用阻止木材（或胶合板）表面与周围环境进行物质和能量交换，既切断了氧气的供给，又抑制了可燃性气体的产生，有效地减缓了木材的热解。 ②、热理论：由于阻燃剂在木材（或胶合板）中起散热、吸热和隔热作用，有效地抑制木材（或胶合板）达到热分解温度和着火点。 ③、不燃气体稀释理论：阻燃剂受热时分解出不燃气体而降低燃烧面周围（或阻燃胶合板外层）的热量。同时，不燃性气体稀释了可燃性气体的浓度，干扰了燃烧连锁反应。 ④、自由基捕获理论：卤素系列等阻燃剂在热分解温度下能生成活性很高的游离基。这些游离基能捕获木材燃烧时释放出的活性极强的OH-和H＋，干扰燃烧连锁反应。 ⑤、增炭理论（或挥发物降低理论）：阻燃剂催化木材热解过程，使它朝着产炭量增加和可燃性气体减少的方向发展，以形成表面木炭保护层并抑制有焰燃烧。 3.胶合板阻燃处理方法 目前国外胶合板的阻燃处理工艺大致分为三种，即浸渍法、层压法和涂敷法。 ①、浸渍法:将阻燃浸渍液经加压（或减压）的方法浸注到已成型的胶合板中，干燥固化。 ②、层压法：将阻燃剂加入到粘结剂中，配置成阻燃胶板，然后过胶、组坯、热压成型，制得阻燃胶合板。这种方法要求面板很薄，其厚度在1毫米以下。例如，使用尿醛树脂、三氧氰胺树脂、间苯二酚树脂等，在这些树脂本身或它们的混合树脂中加入红磷和卤化物（如氯化锑、四溴丙烷等），用此粘结剂将单板压制成阻燃胶合板。　　 ③、涂敷法（表面处理法）：将配置好的阻燃液或各种防火涂料，采用涂刷或喷射的方法涂敷到胶合板表面，然后自然或人工干燥。根据需要可多次涂敷。 综合以上几种方法，浸渍法设备复杂，层压法生产的板材，其阻燃性能不太好，涂敷法装修效果不十分理想等。为使胶合板既能阻燃又能保持木材原有纹理，克服上述处理方法中的某些