双组份阻燃脲醛树脂胶的研制及应用

摘要

胶合板作为我国家具、室内装饰的主要材料，其产量和需求量都在急剧增长，但易燃性致命的弱点限制了它在许多领域的应用。对于现有的胶合板阻燃处理技术也存在一些问题，如：1）阻燃处理工艺复杂；2）阻燃剂显著影响胶粘剂的胶合性能；3）阻燃剂易析出流失而丧失阻燃效果。因此，综合性能良好的阻燃胶合板是目前胶合板阻燃研究领域的重点关注的问题之一。
　　本文首先合成了新型复合磷-氮协同阻燃剂，并对其合成工艺进行了探讨和研究。在此基础上，将新型复合磷-氮协同阻燃剂与改性脲醛树脂胶粘剂机械混合制备了阻燃脲醛树脂胶粘剂，重点研究了阻燃脲醛树脂胶粘剂的理化性能、胶合性能和阻燃性能，得出以下结论：
　　（1）理化性能研究表明：阻燃脲醛树脂胶粘剂表现出良好的理化性能，随着阻燃剂添加量的增加，阻燃脲醛树脂胶粘剂的粘度随时间的增加呈上升趋势， pH值呈现下降趋势，固化时间和适用期呈现缩短趋势，适用期大于6h，固含量和制备的阻燃胶合板含水率基本保持不变。
　　（2）胶合性能研究表明：通过检测阻燃脲醛树脂胶粘剂的浸渍剥离性和胶合性能实验发现，阻燃剂和固化剂添加量影响胶粘剂的胶合强度。在实验范围内，当阻燃剂添加量为8％，固化剂氯化铵为0.2％，此时阻燃脲醛树脂胶粘剂的胶合强度最高为1.31MPa，浸渍剥离合格率100％，均达到国家标准GB/T9846.3-2004《胶合板普通胶合板通用技术条件》的II类（≥0.7MPa）要求。
　　（3）阻燃性能研究表明：阻燃脲醛树脂胶粘剂具有良好的阻燃能力。通过差热重量分析（TG）和电镜扫描（SEM）方式评价阻燃机理，发现阻燃脲醛树脂胶粘剂能显著降低木材热解的失重速度，使热解失重过程延长；同时降低木材的热解起始温度，使热解途径向着有利于生成炭和不燃物质方向转变，阻燃剂同时在凝聚相和气相起到了阻燃作用，阻燃效果良好，显现出对木材阻燃保护的功能。
　　本文还研究了阻燃脲醛树脂胶粘剂用于开发阻燃实木复合地板及其制备技术，重点探讨了阻燃实木复合地板阻燃性能和甲醛释放量，得出结论如下：
　　（1）甲醛释放量研究表明：按照国家标准GB l8580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》和GB/T17659-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法标准》检测阻燃实木复合地板的甲醛释放量为0.2mg/L，达到国家E0级标准（≤0.5mg/L）。
　　（2）阻燃性能研究表明：表面阻燃层具有显著抵挡外部热源向内辐射的能力，对实木复合地板具有良好的阻燃防护作用。按照GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》方法检测其燃烧等级为B1级。
　　所有的试验结果表明阻燃脲醛树脂胶粘剂制备技术满足工业化生产要求，实际应用性能良好，具有工业化生产可行性。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 研究背景

1.3 阻燃胶合板的研究进展

1.4 阻燃胶合板研究存在的问题

1.5 解决思路

1.6 研究目标和主要研究内容

1.7 本文的主要创新点

1.8研究技术路线

第二章 新型复合磷-氮协同阻燃剂的合成

2.1 引言

2.2 实验材料和方法

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 阻燃脲醛树脂胶粘剂的制备及性能研究

3.1 引言

3.2实验材料与方法

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 阻燃实木复合地板的制备及阻燃性能研究

4.1 引言

4.2实验材料与方法

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士研究生期间发表的学术论文

致谢