阻燃桉樹膠合板的制備與性能研究.pdf

1、新世紀以來，我國桉樹膠合板產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，為人造板行業(yè)注入了新的活力。然而，我國桉樹膠合板企業(yè)生產(chǎn)水平較低，產(chǎn)品附加值不高。因此，研究與開發(fā)阻燃桉樹膠合板是增加桉樹木材附加值、擴大產(chǎn)品應(yīng)用范圍以及提高企業(yè)經(jīng)濟效益的有效途徑之一。
　　 本研究配制了FR-2型阻燃劑，通過單板浸漬阻燃處理方式制備阻燃桉樹膠合板，利用錐形量熱儀、熱重分析儀等實驗設(shè)備分析了阻燃處理對膠合板性能的影響，并以市售阻燃劑FRS及楊樹膠合板作為對照，得出主要結(jié)論

2、如下:
　　 (1)阻燃劑優(yōu)化與性能對比依據(jù)標準AWPA P50-2010配制的三種FR-2型阻燃劑中，由磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、及硼酸復配而成的PNB-1阻燃劑的阻燃、抑煙效果最佳，其對膠合板Ⅱ類膠合性能及吸濕性的影響與其他兩種阻燃劑一致，因而適用于桉樹膠合板的阻燃處理。在相同浸漬工藝條件下，F(xiàn)RS阻燃劑處理單板載藥率比PNB-1阻燃劑高2-3％。兩種阻燃劑對桉樹膠合板物理力學性能的影響接近。PNB-1阻燃劑相應(yīng)熱釋放速率及總

3、熱釋放量較小，引燃時間較長，熱重分析中殘?zhí)柯瘦^高，對桉樹膠合板的阻燃效果較佳。然而，F(xiàn)RS阻燃劑抑煙效果較佳，其相應(yīng)煙生成總量遠低于PNB-1阻燃劑。熱動力學計算表明，桉樹木材經(jīng)PNB-1阻燃劑處理后活化能降低11.44kJ·mol-1，而經(jīng)FRS阻燃劑處理后卻增加6.08kJ·mol-1，表明兩種阻燃劑的阻燃機理存在差異。
　　 (2)阻燃桉樹膠合板生產(chǎn)工藝提高處理液濃度、浸漬時間和處理液溫度，能夠明顯提高常壓浸漬阻燃處理中桉

4、樹單板的載藥率。研究表明，在處理液濃度10-30％，浸漬時間3-12h，處理液溫度30-70℃范圍內(nèi)，處理液濃度在α=0.05水平下對單板載藥率仍有顯著影響，可用于調(diào)整載藥率而生產(chǎn)不同阻燃等級的阻燃桉樹膠合板。
　　 經(jīng)國家人造板與木竹制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測表明，在廣西華夏豐林木業(yè)集團有限公司生產(chǎn)的多種阻燃膠合板中，膠合性能較好的柳桉和膠合性能較差的鄧恩桉各項性能均滿足GB/T9846-2004《膠合板》中的要求。這表明，通過

5、增加桉樹單板浸漬處理設(shè)備，利用常規(guī)桉樹膠合板生產(chǎn)線生產(chǎn)阻燃桉樹膠合板是可行的。
　　 (3)樹種對阻燃膠合板性能的影響利用FRS阻燃劑制備的尾巨桉（E.urophylla×grandis）、柳桉(E.saligna)、巨桉(E.grandis)、大花序桉(E.cloeziana)、鄧恩桉(E.dunnii)等五種阻燃膠合板中，柳桉和尾巨桉膠合性能最好，膠合強度均達到1.5MPa。鄧恩桉和尾巨桉彈性模量和靜曲強度較低。
　　

6、 在相同浸漬工藝條件下，桉樹單板載藥率比楊樹單板低4-6％。在載藥率接近的條件下（桉樹8.38％，楊樹7.42％），經(jīng)PNB-1阻燃劑處理后的桉樹膠合板與相應(yīng)阻燃楊樹膠合板相比，膠合強度和木破率較低，密度較大，彈性模量也較高，靜曲強度無明顯差異。其第二釋熱峰峰值較低，峰值的出現(xiàn)更加延后，10min內(nèi)總熱釋放量較低，表現(xiàn)出更好的阻燃性能。然而，在燃燒后期（5min以后），其煙生成速率較大，煙生成總量逐漸高出相應(yīng)阻燃楊樹膠合板。
　

7、　 (4) PNB-1阻燃劑對膠合板性能的影響PNB-1阻燃劑增大了桉樹單板的pH值和對酸緩沖容量，縮短了膠粘劑固化時間，降低了膠合板的膠合強度;對膠合板靜曲強度和彈性模量的影響不顯著;降低了熱釋放速率和釋熱峰峰值，10min內(nèi)熱釋放總量由63.32MJ·m-2下降至17.79MJ·m-2，主要熱分解階段失重率由61.42％下降至36.44％，殘?zhí)柯视?.13％增加至14.22％，明顯提高了膠合板的阻燃性能;降低了燃燒前期的產(chǎn)煙量，但