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歷史最悠久的阻燃劑,雖然有吸濕性大和易從木材中析出等嚴重缺點,但由于這類阻燃劑成本低廉、生產方法簡單而易于被木材處理行業掌握,至今仍被部分木材企業采用。目前使用的第三代無機木材阻燃劑是在改進第二代木材阻燃劑的吸濕、析出性質過程中發展起來的,其主要技術是增大無機離子的體積,如以相對分子質量大的水溶性低聚物聚磷酸鹽代替磷酸鹽,或采用內部反應法生成不溶性阻燃劑。例如可以利用化學反應的溫度特性,配制單一的阻燃處理液在常溫下處理木材,然后通過窯干或加熱處理使處理液在木材內部反應生成不溶性阻燃劑。近年來,具有阻燃和防腐、防霉等功能的多效木材阻燃劑,以及適應不同阻燃方法以滿足市場需求的新型木材阻燃劑受到一定重視。
添加型有機木材阻燃劑的出現雖然晚于無機阻燃劑,但發展較快,迄今也大體上經歷三個發展階段。有機磷系阻燃劑主要包括磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯、有機磷鹽、含磷多元醇-氮化合物等。有機木材阻燃劑的主流仍然是含磷、氮和硼元素的多元復合體系。該阻燃劑能抗流失、對木材物理力學性能影響不大。第三代有機木材阻燃劑食物甲醛釋放、低遷移、低吸濕或基本不吸濕(與未處理材類似)的高效阻燃劑。這種阻燃劑往往追求一劑多效,不僅減弱了多次處理給木材材性帶來的不利影響,而且降低了處理成本。例如,采用相對分子質量較大的含氮有機化合物與磷酸生成的低吸濕性磷酸鹽作為阻燃元素磷和氮的載體,再與硼化合物組成磷-氮-硼高效阻燃體系,其代表品種具有阻燃、防腐、防白蟻性能的FRW木材阻燃劑。
樹脂型木材阻燃劑在配方中加入低聚合度合成樹脂,浸漬木材后,在干燥的過程中樹脂固化,對配方中的易流失阻燃成分(常為無鹽)產生包覆固著作用、改善阻燃劑的抗流失、遷移和吸濕性。美國、歐洲、日本專利均報道過該類型的阻燃劑。該阻燃劑或者有較高的熱穩定性和生物穩定性,可以在不改變木材本身手感的前提下改善尺寸穩定性和表面硬度。目前看來樹脂型木材阻燃劑處于發展研究階段,目前尚存在處理材顏色變深以及浸注較困難等問題。
反應型木材阻燃劑利用化學反應,將阻燃元素或含阻燃元素的基團通過形成穩定的化學鍵載到木材分子上,所得的阻燃木材不僅具有抗流失、耐久的優點,而且由于阻燃元素實際上是以單分子狀態分布在木材上(遠較添加型阻燃劑分散程度高),因而單位物質量阻燃劑的阻燃效率很高。木材適合于阻燃處理的常用官能團有羥基和苯環,可通過酯化、酯交換、醚化、?;望u代等反應與阻燃元素或含阻燃元素有活性基團的化合物反應實現阻燃。
近年來,材料、化工等領域的高新技術在木材阻燃技術研究中也得到了一定應用。例如,日本專利采用粒子直徑不大于0.1μm的五氧化二銻微粉水基分散液或五氧化二銻膠體處理木材單板,獲得良好阻燃性;另一種用于木材表面涂飾的阻燃劑,主要成分有3-(二烷基膦酸基)丙酰胺、脲或三聚氰胺樹脂、環氧樹脂微膠囊化的聚磷酸銨。
注:文本素材來源于網絡
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