一种胶合板用复合阻燃剂及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及木材加工技术领域，尤其是一种胶合板用复合阻燃剂及其应用。
【背景技术】
[0002]近年来，由于人类过度的利用木材，使得各种名贵、大径级的木材数量越来越少，因此人类通过多种方式实现木材的综合利用。人造板的诞生，标志着木材加工现代化时期的开始，使过程从单纯改变木材形状发展到改善木材性质。人们通过种植人工林，把从人工林中砍伐下来的木材做成各种人造板，以此来满足人们对名贵木材、大径级木材的需要。把木材做成人造板，它保持了原木木材的轻便、力学性能好等的特性，同时又具有幅面大，结构性好，施工方便；膨胀收缩率低，尺寸稳定，材质较锯材均匀，不易变形开裂等优点。
[0003]人造板是以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加或不施加胶粘剂和其他添加剂压合而成的板材或模压制品。人造板主要包括胶合板、刨花板和纤维板三大类，其中胶合板的强度及体积稳定性最好，在实际应用中也最为广泛。胶合板是家具、建筑装修常用材料之一。人造板实际上是一种木质材料，是着火点很低的可燃物，因此常常需要添加阻燃剂进行阻燃处理，阻燃剂质量的好坏将会影响着人造板防火的效果。
[0004]近年来，随着胶合板产量不断的增加和人们的防火意识在不断提高，市场上出现了多种阻燃剂。虽然阻燃剂在胶合板的应用较为广泛，但现有的阻燃剂仍存在以下问题:阻燃效果不明显、成本较高、抗流失性和耐老化性差、对胶合板的力学性能影响大等问题。因此，开发一种新型具有高性价比的阻燃剂是非常必要的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有的阻燃剂存在的问题，提供一种高性价比的胶合板用复合阻燃剂及其应用。本阻燃剂阻燃效果较好，其氧指数值达到52%以上，达到国家标准难燃B级要求，本阻燃剂在使用过程中对胶合板的力学性能影响较小，仅为5%左右。
[0006]为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方法实现:
一种胶合板用复合阻燃剂，包括以下重量份数的原料:
磷酸铵8~15份、硫酸铵3~5份、四硼酸钠1.5-2.5份、硼酸锌0.2~ 0.6份、七钼酸铵
0.1~ 0.5份和双氰胺0.1~ 0.5份。
[0007]作为本发明优选的方案:本阻燃剂包括以下重量份数的原料:磷酸铵10份、硫酸铵3.75份、四硼酸钠2份、硼酸锌0.375份、七钼酸铵0.25份和双氰胺0.25份。
[0008]—种胶合板用复合阻燃剂的制备方法，包括以下步骤:称取8~15份磷酸铵、3~5份硫酸铵、1.5-2.5份四硼酸钠、0.2-0.6份硼酸锌、0.1-0.5份七钼酸铵和0.1 ~ 0.5份双氰胺，分别加入粉碎机粉碎至120 ~ 150目，然后将各组分混合，最后加入水，配制质量浓度为10 -15%的复合阻燃剂。
[0009]—种胶合板用复合阻燃剂的应用，包括以下生产步骤: (1)挑选结子少，缺陷少的单板，清理表面，将单板干燥至含水率为8~10%，再将单板放入质量浓度为10 -15%的复合阻燃剂溶液中浸泡24小时，然后取出晾干，再用滚压干燥机进行干燥，控制单板的含水率为12 -15% ；
(2)将经过步骤(1)处理后单板的两面施加改性脲醛树脂调和胶，再陈化8~12min;
(3)将经过步骤(2)处理后的单板按常规方法进行组坯，然后进行预压和热压处理，得到毛边复合阻燃胶合板；所述预压的工艺参数为:预压时间70~90min、压力1.3 ~ 1.5MPa、常温；所述热压的工艺参数为:热压时间7 ~9min、压力1.4 ~ 1.6MPa、温度为110 ~130°C；
(4)将上述步骤(3)得到的毛边复合阻燃胶合板进行裁边，得到规格复合阻燃胶合板，最后对规格复合阻燃胶合板进行砂光、饰面，得到成品复合阻燃胶合板。
[0010]以上所述改性脲醛树脂调和胶的制备方法是将65~75份改性脲醛树脂胶、1.2份NH4C1和9.5-11.25份面粉，将它们充分混合均匀，静置20min后得到改性脲醛树脂调和胶。[0011 ] 以上所述改性脲醛树脂胶是将制胶容器中的甲醛加热至35°C，加入NaOH调pH至8.3-8.5，再加入甲醛质量36%的尿素，升温至70°C停止加热，使温度自然升至85~88°C，反应40min ;在25~30min内缓慢滴加质量浓度为20%的甲酸溶液，将反应液的pH调至4.6，控制反应时间60~80min、温度89~91°C，在30°C条件下用涂四杯测定粘度，每隔5~10min测定一次，终点粘度控制在19~20s ;再加入甲醛质量的2%的交联剂，搅拌lOmin后，加入甲醛质量16.5%的尿素，控制反应温度83~85°C、反应30min，降温至70°C ;最后加入甲醛质量20%的尿素，反应30min，降温至45°C以下，用NaOH调PH值至8.5-8.8，搅拌lOmin取样出料，得到改性脲醛树脂胶。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
(1)本发明阻燃剂是将无机硼系阻燃剂与氮磷系阻燃剂复配制成，各组分之间达到协同作用，且各组份的配比合理，既可以达到很好的阻燃效果，其氧化数值达到52%以上，达到国家标准难燃B级要求，同时又能降低生产成本。本阻燃剂还具有低毒、吸湿性小、低烟、无刺激性、无腐蚀性等优点，在使用过程中稳定性好，不易水解和流失，对胶合板的力学性能影响较小，仅为5%左右。
[0013](2)本发明加入磷酸铵处理单板条，使得单板条燃烧时成炭明显，有较强的阻燃特性；加入四硼酸钠和硼酸锌可以形成玻璃态膨胀层，促进木材成炭，阻碍挥发性可燃物的溢出，在高温下催化脱水，因而具有吸热、发泡及稀释可燃物的作用，且硼酸锌还具有非常强的抑制烟雾和毒气的作用；加入双氰胺遇热可以发泡，起到隔绝空气作用，使木材难以燃
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[0014](3)脲醛树脂胶经过改性处理，使得施胶后的胶合板具有较高的胶合强度和较好的耐水、耐久和耐老化性能。
[0015](4)本发明阻燃胶合板的生产方法使得阻燃剂更好地渗透到单板内部，以达到更好的阻燃效果和获得良好的力学性能，该方法还具有设备成本低、操作简单的优点，而且阻燃剂用量少、阻燃效果更好。
[0016](5)本发明提供的阻燃胶合板容易实现大规模生产，其产品可广泛应用于室内装修、阻燃家具、建筑结构、木质防火门、阻燃地板等领域，具有良好的经济效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合具体实施例对本发明进一步说明，但不限于本发明的保护范围。
[0018]以下实施例所述改性脲醛树脂调和胶的制备方法是将65~75份改性脲醛树脂胶、
1.2份NH4C1和9.5-11.25份面粉，将它们充分混合均匀，静置20min后得到改性脲醛树脂调和胶。
[0019]以上所述改性脲醛树脂胶是将制胶容器中的甲醛加热至35°C，加入NaOH调pH至8.3-8.5，再加入甲醛质量36%的尿素，升温至70°C停止加热，使温度自然升至85~88°C，反应40min ;在25~30min内缓慢滴加质量浓度为20%的甲酸溶液，将反应液的pH值调至4.6，控制反应时间60~80min、温度89~91°C，在30°C条件下用涂四杯测定粘度，每隔5~10min测定一次，终点粘度控制在19~20s ;再加入甲醛质量2%的交联剂，搅拌lOmin后，加入甲醛质量16.5%的尿素，控制反应温度83~85°C、反应30min，降温至70°C ;最后加入甲醛质量20%的尿素，反应30min，降温至45°C以下，用NaOH调PH值至8.5-8.8，搅拌lOmin取样出料，得到改性脲醛树脂胶。
[0020]实施例1
一种胶合板用复合阻燃剂，包括以下重量份数的原料:磷酸铵8份、硫酸铵3份、四硼酸钠1.5份、硼酸锌0.4份、七钼酸铵0.1份和双氰胺0.2份。
[0021]胶合板用复合阻燃剂的制备:按上述配比称取各原料，分别用粉碎机粉碎至120目，然后将各组分混合，最后加入水，配制质量浓度为15%的阻燃剂溶液。
[0022]使用复合阻燃剂制备阻燃胶合板的方法，包括以下生产步骤:
(1)挑选结子少，缺陷少的单板，清理表面，将单板干燥至含水率为8%，再将单板放入质量浓度为15%的复合阻燃剂溶液中浸泡24小时，然后取出晾干，再用滚压干燥机进行干燥，控制单板的含水率为12 % ；
(2)将经过步骤(1)处理后的单板的两面施加改性脲醛树脂调和胶，再陈化8min ;
(3)将经过步骤(2)处理后的单板按常规方法进行组坯，然后进行预压和热压处理，得到毛边复合阻燃胶合板；所述预压的工艺参数:预压时间70min、压力1.5MPa、常温；热压的工艺参数:热压时间7min、压力1.5MPa、温度为130°C ；
(4)将得到的毛边复合阻燃胶合板用圆锯机锯切，得到规格阻燃胶合板，最后进行砂光、饰面，得到成品复合阻燃胶合板。
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