近年來隨著人民生活水平的不斷提高 ,膠合板廣泛應(yīng)用于建筑、家具、裝修裝飾業(yè) ,但易燃性是它的致命弱點(diǎn) ,它的使用范圍必然受到限制 ,因此對(duì)膠合板進(jìn)行阻燃處理很有必要。國(guó)內(nèi)外對(duì)膠合板的阻燃處理大多采用無機(jī)或有機(jī)阻燃浸漬劑浸漬單板[1 , 2 ],其工藝復(fù)雜 ,且單板抗流失性差 ,表面易吸潮 ,板材的膠合強(qiáng)度普遍下降。
本文采用的阻燃型脲醛樹脂膠粘劑可起到膠接和阻燃雙重功能 ,在不改動(dòng)膠合板生產(chǎn)工藝條件的基礎(chǔ)上制得的阻燃膠合板的阻燃性能達(dá)到日本ＪＩＳＤ1 2 0 1— 77規(guī)定的自動(dòng)車內(nèi)有機(jī)材料難燃一級(jí)的要求 (即ＯＩ >3 0 %),膠合強(qiáng)度與普通膠合板比較無明顯下降。由此可見 ,在阻燃要求不高的條件下 ,這是一種比較理想的膠合板阻燃處理方法。
1 試驗(yàn)材料和方法
1 .1 單板
楊木單板取自杭州木材廠 ,單板含水率為 (1 0 . 9～ 1 2 .8)%,單板厚度為 (1 . 0～ 1 .1 )ｍｍ ,長(zhǎng)寬規(guī)格尺寸為 3 0 0ｍｍ× 3 0 0ｍｍ。
1 .2 普通脲醛樹脂膠和阻燃型脲醛樹脂膠
普通脲醛樹脂膠由實(shí)驗(yàn)室自制 ,而阻燃型脲醛樹脂膠由自制的脲醛樹膠膠和阻燃滯劑氫氧化鋁和磷酸二氫銨按不同的比例配制成五種不同的阻燃型脲醛樹脂膠 ,分別記為Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 、Ｃ4、Ｃ5。兩種膠粘劑的主要性能指標(biāo)按ＧＢ/Ｔ1 40 74-93標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定
1 .3 制板工藝阻燃型脲醛樹脂膠的涂膠量為 :3 0 0ｇ/ｍ2 ,
組坯結(jié)構(gòu) :三層 ,陳化時(shí)間 :3 0ｍｉｎ ,熱壓溫度 :1 0 5℃ ,
單位壓力 :0 .8～ 1 .0ＭＰａ ,熱壓時(shí)間 :0 .9ｍｉｎ/ｍｍ。
1 .4 試件取樣
由于試驗(yàn)板材幅面小 (3 0 0ｍｍ× 3 0 0ｍｍ),故裁取性能測(cè)試試驗(yàn)試件時(shí)按圖 1方案進(jìn)行。
(1～ 1 2為膠合強(qiáng)度測(cè)試試件 ,ａ～ｊ為氧指數(shù)測(cè)試試件 ,Ａ ,Ｂ ,Ｃ為含水率測(cè)試試件 )
1 .5 性能測(cè)試
板材的膠合強(qiáng)度按ＧＢ9846— 88中Ⅱ類膠合板的測(cè)試方法測(cè)定 ,而迄今為止我國(guó)尚無測(cè)試膠合板阻燃性能的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) ,故參照ＧＢ2 40 6— 80塑料裝飾板阻燃性能測(cè)試方法測(cè)定板子的阻燃效果 (即測(cè)定氧指數(shù)值 )。
2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
2 .1 結(jié)果
將上述配制的五種阻燃型脲醛樹脂膠 ,按普通膠合板生產(chǎn)工藝熱壓成板 ,測(cè)試其物理力學(xué)性能和阻燃性能
2 .2 分析
2 .2 .1 紅外光譜分析[3 ]
由上表 1— 2試驗(yàn)結(jié)果表明 ,由Ｃ4型阻燃脲醛樹脂膠制得的阻燃楊木膠合板的氧指數(shù)較高 ,且膠合強(qiáng)度和含水率都達(dá)到普通膠合板的要求 ,故借助紅外光譜 (1 70 5ＸＦＴ—ＩＲ)儀對(duì)阻燃型脲醛樹脂膠 (Ｃ4型 )和普通脲醛樹脂膠的化學(xué)成分進(jìn)行分析 ,結(jié)果見圖 2和由圖 2和圖 3可見 ,阻燃型脲醛樹脂膠和普通脲醛樹脂膠在某些波數(shù)處的吸收峰明顯差異 ,在波數(shù)956.5ｃｍ-1 處出現(xiàn)一個(gè)新的強(qiáng)吸收峰為ＰＯ43 -官能團(tuán)中的Ｐ—Ｏ的伸縮振動(dòng)吸收 ,在波數(shù) 1 2 50ｃｍ-1 處出現(xiàn)另一個(gè)吸收峰是ＰＯ43 -官能團(tuán)的Ｐ =0的伸縮振動(dòng)吸收 ,這表明在阻燃型脲醛樹脂膠中引進(jìn)了新的官能團(tuán) ,即說明磷酸二氫銨阻燃劑已與脲醛樹脂膠分子發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) ;在波數(shù) 494. 3ｃｍ-1 處的新吸收峰是ＮＨ4+官能團(tuán)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)吸收 ,這說明磷酸二氫銨阻燃劑中的ＮＨ4+也與脲醛樹脂分子結(jié)合。在波數(shù)2 0 0 0～ 3 0 0 0ｃｍ-1 區(qū)域的寬吸收帶是由于普通脲醛樹脂膠中羰氧基與氫氧化鋁或磷酸二氫銨形成氫鍵等相互作用引起的。由引可見 ,阻燃劑能與脲醛樹脂膠起反應(yīng) ,結(jié)合到樹脂的分子鏈中 ,使脲醛樹脂膠產(chǎn)生阻燃效果。
3 結(jié)論和建議
(1 )采用阻燃型脲醛樹脂膠能提高楊木膠合板的氧指數(shù) ,在阻燃要求不高的情況下可采用這種簡(jiǎn)單、成本低的工藝。
(2 )用本試驗(yàn)制得的阻燃型脲醛樹脂膠制得的阻燃膠合板的阻燃效果不很理想 ,今后應(yīng)考慮結(jié)合其他阻燃處理工藝制得阻燃膠合板 ,使之達(dá)到更理想的阻燃效果。
(3 )建議在脲醛樹脂制備過程中加入阻燃滯劑 ,使其充分發(fā)生反應(yīng) ,制得阻燃型脲醛樹脂膠 ,考察阻燃效果是更會(huì)更理想
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