CN101892057A - 阻燃剂、阻燃纤维板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阻燃剂、包含该阻燃剂的阻燃纤维板、及其制造方法。所述阻燃剂中包括含磷、氮、硼、胺、金属、硅、醛的化合物。本发明提供的阻燃纤维板包含纤维、胶粘剂和阻燃剂，并通过将阻燃剂或阻燃剂与胶粘剂的混合物喷到热磨后的纤维上且经过干燥、铺装、热压、砂光等工序制成，其中不改变纤维板的生产工艺和装备，因而其制造成本较低。本发明提供的阻燃纤维板能够显著提高阻燃纤维板的力学性能，而且燃烧性能符合GB8624的B级或C级的规定，并且能够降低甲醛释放量和产烟量，因而是一种质优价廉的高强度环保阻燃纤维板，可广泛应用于建筑内装修、阻燃家具生产、阻燃地板生产、船舶和车辆内装修等方面，具有良好的经济和社会效益。

Description

阻燃剂、阻燃纤维板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂、包含该阻燃剂的阻燃纤维板及其制造方法。

背景技术

火灾是严重危害人民生命财产、直接影响经济发展和社会稳定的最常见灾害。近年来，随着新能源、新材料、新设备的广泛利用以及城市建设规模不断扩大和人民物质文化生活水平的提高，火灾造成的人身伤亡和财产损失也越来越大。

纤维板以木材采伐剩余物和加工剩余物、城市建筑废料、农作物秸秆废料等为原材料制成纤维，添加胶粘剂和防水剂，经干燥、铺装、热压、砂光等工序制成。纤维板以其良好的物理力学性能和加工性能，广泛用于建筑装饰装修、家具生产、地板生产、船舶和车辆内装修。纤维板与其他木质材料的成分相似，具有较高的燃烧热值、较低的起火燃烧温度以及很快的火焰传播速度，因而防火灾能力很低。

为了降低纤维板的火灾危险性，目前通过物理方法或化学方法对其进行阻燃处理。

在物理方法中，在纤维板表面覆盖不燃材料或防火涂料，以对其进行防火保护。这类方法存在以下缺点：使纤维板丧失其良好的加工性能和使用性能；饰面材料的胶结和涂饰性能差，使用寿命短。专利200710029773.2公开了一种阻燃中密度纤维板及其生产方法，其中在纤维中添加重量20～80％的膨胀蛭石粉，产品的阻燃性能和物理力学性能不详。

在化学方法中，将磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、聚磷酸铵、三聚氰胺或双氰胺的磷酸盐、硼酸、硼砂、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁等阻燃剂中的一种或几种机械混合到一起，并配成水溶液喷到木片上、或喷到热磨后的纤维上、或混合到胶粘剂中，制成阻燃纤维板。阻燃剂的添加量通常为纤维重量的11～30％。与同规格的普通纤维板相比，这种产品的力学性能降低15～45％，吸湿性和吸水厚度膨胀率增加，无法满足加工和使用要求。为了弥补缺陷，通常采取增大施胶量和产品密度的方式，施胶量由11～15％提高到18～30％，产品密度由720公斤/立方米左右提高到850公斤/立方米以上。虽然一定程度改善了产品的力学性能和吸水厚度膨胀率，但仍然达不到GB/T11718《中密度纤维板》的规定。施胶量和密度的增加，使中密度纤维板的加工性能和使用性能进一步恶化。专利03116283.5公开了一种方法，其中采用蜜胺-甲醛树脂对聚磷酸铵进行包覆，阻燃剂对中密度纤维板力学性能和吸水厚度膨胀率的影响有所减小，但阻燃剂的添加量加大，成本明显提高。

因此，需要一种具有高性价比的阻燃纤维板用阻燃剂及其制造方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种阻燃剂和包含该阻燃剂的阻燃纤维板。这种包含阻燃剂的阻燃纤维板具有良好的阻燃性能并具有较高的性价比。本发明还提供上述阻燃剂和阻燃纤维板的制造方法。

根据本发明的一个方面，提供一种阻燃剂，其包括含磷、氮、硼、胺、金属、硅、醛的化合物。

在一个实施例中，所述含金属化合物为含铝化合物，且优选地进一步包括含钛、锌、镁的化合物中的至少一种。

在一个实施例中，所述含磷、氮、硼、胺、金属、硅、醛的化合物的摩尔比为：1∶0.1～1.0∶0.01～0.3∶0.001～0.3∶0.03～1.05∶0.001～0.25∶0.005～0.35，其中，所述含磷化合物与所述含氮化合物的摩尔比优选地为1∶0.2～0.4；和/或，所述含磷化合物与所述含硼化合物的摩尔比优选地为1∶0.05～0.2；和/或，所述含磷化合物与所述胺类化合物的摩尔比优选地为1∶0.01～0.1；和/或，所述含磷化合物与所述含金属化合物的摩尔比优选地为1∶0.05～0.3；和/或，所述含磷化合物与所述含硅化合物的摩尔比优选地为1∶0.02～0.1；和/或，所述含磷化合物与所述醛类化合物的摩尔比优选地为1∶0.02～0.15。

在一个实施例中，含磷、氮、硼、胺、硅、醛的化合物可具体如下：

所述含磷化合物是红磷、正磷酸、偏磷酸、焦磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、聚磷酸铵、磷酸胍、磷酸酯中的至少一种；和/或

所述含氮化合物是尿素、三聚氰胺、双氰胺、氨水、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵中的至少一种；和/或

所述含硼化合物是硼酸，硼砂，硼酸锌，三氧化二硼中的至少一种；和/或

所述胺类化合物是乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的至少一种；和/或

所述含硅化合物是氧化硅、硅酸钠、硅酸钾中的至少一种；和/或

所述醛类化合物是包含甲醛、乙醛、丁醛、和以甲醛、乙醛、丁醛为原材料制成的树脂中的至少一种。

在一个实施例中，含金属化合物可具体如下：

所述含铝化合物是铝粉、氧化铝、氢氧化铝、硫酸铝、氯化铝中的至少一种；和/或

所述含钛化合物是硫酸钛、硫酸氧钛、二氧化钛、四氯化钛、三氯化钛中的至少一种；和/或

所述含锌化合物是氧化锌、氢氧化锌、硫酸锌、氯化锌中的至少一种；和/或

所述含镁化合物是氧化镁、氢氧化镁、硫酸镁、氯化镁、碳酸镁中的至少一种。

在一个实施例中，含磷化合物与含金属化合物的摩尔比如下：

所述含磷化合物与所述含铝化合物的摩尔比为1∶0.03～0.3，优选地为1∶0.05～0.15；和/或

所述含磷化合物与所述含钛化合物的摩尔比为1∶0～0.2，优选地为0.02～0.1；和/或

所述含磷化合物与所述含锌化合物的摩尔比为1∶0～0.25，优选地为1∶0.05～0.10；和/或

所述含磷化合物与所述含镁化合物的摩尔比为1∶0～0.3，优选地为1∶0.05～0.15。

根据本发明的另一方面，还提供一种阻燃纤维板，其包括：纤维、胶粘剂和如前所述的阻燃剂。

在一个实施例中，所述纤维、所述胶粘剂、所述阻燃剂的绝干重量百分比为100∶6～30∶4～30，优选地为100∶8～16∶7～15，其中所述纤维优选地为木纤维。

本发明还提供一种用于制造所述阻燃纤维板的方法，包括：

将阻燃剂或阻燃剂与胶粘剂的混合物喷到热磨后的纤维上，经过干燥、铺装、热压、砂光工序，制成所述阻燃纤维板。

本发明还提供一种用于制造前述阻燃剂的方法，包括：

将胺类化合物与含硼化合物混合，升温至65～120℃保持30～90分钟，然后冷却至45℃以下，以得到第一聚合物；

在含磷化合物的水溶液中加入含金属化合物，升温到90～130℃保持30～90分钟；然后加入含氮化合物，进一步升温到160～280℃保持30～150分钟；将冷却后的产物粉碎至细于80目的颗粒，以得到第二聚合物；

将70～30份的第二聚合物、第一聚合物加入到30～70份的水中混合，升温至65～85℃保持30～90分钟，然后冷却至30～50℃；加入含硅化合物，保持30～90分钟；加入醛类化合物，升温到75～95℃保持30～240分钟，然后冷却至45℃以下，从而得到所述阻燃剂。

由此可见，根据本发明提供的包含阻燃剂的阻燃纤维板，能够在不改变纤维板的生产工艺和装备的条件下制成，因而其制造成本较低。根据本发明的阻燃纤维板不仅能够显著提高阻燃纤维板的力学性能，而且其燃烧性能符合GB8624的B级或C级的规定，并且能够降低甲醛释放量和产烟量，因而是一种质优价廉的高强度环保阻燃纤维板，可广泛应用于建筑内装修、阻燃家具生产、阻燃地板生产、船舶和车辆内装修等方面，具有良好的经济和社会效益。

具体实施方式

根据本发明，提供一种阻燃纤维板，其具有良好的阻燃性能并具有较高的性价比。这种阻燃纤维板可由木材加工剩余物、采伐剩余物、农作物废料秸秆等制成的纤维为主要原材料，并在其中添加以胶粘剂、防水剂以及根据本发明的阻燃剂，然后各原材料经干燥、铺装、热压、砂光等工序处理，从而制成根据本发明的阻燃纤维板。

纤维板包括低密度纤维板、中密度纤维板和高密度纤维板。在以下实施例中将以中密度阻燃纤维板作为示例进行说明。不过，应指出的是，本发明同样也可适用于高密度和低密度的阻燃纤维板。

在一个实施例中，阻燃剂例如可为树脂型聚合物阻燃剂，这种阻燃剂可通过含磷、氮、硼、胺、金属、硅、醛的化合物混合后高温聚合而成，其中封闭了阻燃剂中对中密度纤维板力学性能和吸水厚度膨胀率产生负面影响的基团和官能键，从而确保所制成纤维板的高质量。在根据本发明的树脂型聚合物阻燃剂(磷-氮-硼-胺-金属-硅-醛)中：

含磷化合物可为红磷、正磷酸、偏磷酸、焦磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、聚磷酸铵、磷酸胍、磷酸酯中的一种或其中多种的混合物。遇到火灾时，含磷化合物受热分解为焦磷酸等，在金属的催化下，促使纤维素和半纤维素脱水碳化变为非活性炭，大幅度降低木材燃烧的放热量和放热速度，使燃烧连锁反应中断，阻燃燃烧的蔓延。含磷化合物在氮、硼、金属等化合物的协同作用下，阻燃效果会显著提高。

含氮化合物可为尿素、三聚氰胺、双氰胺、氨水中的一种或其中多种的混合物。含氮化合物的导入，会显著提高含磷化合物的阻燃效果。遇到火灾时，阻燃剂热解而释放出的氨气可有效降低燃烧体系中的氧气含量，使燃烧体系因氧化剂的供给不足而中断。在阻燃剂中，当磷的摩尔数为1时，氮的用量摩尔数可为0.1～1.0，优选为0.2～0.4。含氮化合物如果用量如果过低，则其对含磷化合物的协同作用不明显；如果其用量过大，则会对阻燃中密度纤维板的物理力学性能产生不利影响。

含硼化合物可为硼酸、硼砂、硼酸锌、三氧化二硼中的一种或其中多种的混合物。遇到火灾时，含硼化合物吸热产生熔融，从而降低中密度纤维板的温度，减少其放热速度；熔融产生的玻璃质可以隔绝周围空气中的氧气向中密度纤维板燃烧区的供给，使燃烧由于缺少氧化剂而中断；加速含磷化合物对木材纤维素的脱水炭化作用，使纤维素和半纤维素变为非活性炭。在阻燃剂中，当磷的摩尔数为1时，硼的用量摩尔数可为0.01～0.3，优选为0.05～0.2。含硼化合物如果用量如果过低，则其吸热、隔氧作用不明显；如果其用量过大，则体系中含磷化合物的含量相对降低，使得含磷化合物对纤维素和半纤维素的脱水炭化作用减弱，从而需要增加阻燃剂的添加量。

胺类化合物(即含胺化合物)可为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种或其中多种的混合物。胺类化合物可与含硼化合物(例如硼的无机化合物)发生聚合反应，从而使含硼化合物通过聚合变为高分子聚合物。在阻燃剂中，当磷的摩尔数为1时，胺的用量摩尔数可为0.001～0.3，优选为0.01～0.1。胺类化合物如果用量过低，则聚合速度慢，需要延长聚合反应的时间；如果其用量过大，则聚合速度太快，反应难于控制。

对于含金属化合物，当磷的摩尔数为1时，金属用量摩尔数可为0.03～1.05，优选为0.05～0.3。含金属化合物可为含铝化合物，且优选地可进一步包括含钛、锌、镁的化合物中的一种或其中多种的混合物。其中：

含铝化合物可为铝粉、氧化铝、氢氧化铝、硫酸铝、氯化铝中的一种或其中多种的混合物。遇到火灾时，含铝化合物吸热产生熔融，以降低中密度纤维板的温度，减少其放热速度；熔融产生的玻璃质可以隔绝周围空气中的氧气向中密度纤维板燃烧区的供给，使燃烧由于缺少氧化剂而中断；加速含磷化合物对木材纤维素的脱水炭化作用，使纤维素和半纤维素变为非活性炭；含铝化合物在高温下产生的多孔氧化物，可以有效吸附燃烧产生的烟，降低制品在火灾时的烟毒性。在阻燃剂中，当磷的摩尔数为1时，铝的用量摩尔数可为0.03～0.3，优选为0.05～0.15。含铝化合物如果用量过低，则其吸热、隔氧作用不明显；如果其用量过大，则体系中含磷化合物的含量相对降低，使得含磷化合物对纤维素和半纤维素的脱水炭化作用减弱，从而需要增加阻燃剂的添加量。

含钛化合物可为硫酸钛、硫酸氧钛、二氧化钛、四氯化钛、三氯化钛中的一种或其中多种的混合物。遇到火灾时，含钛化合物会反射火源的红外线，降低燃烧体系的热载荷；熔融产生的玻璃质可以隔绝周围空气中的氧气向中密度纤维板燃烧区的供给，使燃烧由于缺少氧化剂而中断；加速含磷化合物对木材纤维素的脱水炭化作用，使纤维素和半纤维素变为非活性炭。在阻燃剂中，当磷的摩尔数为1时，钛的用量摩尔数可为0～0.2，优选为0.02～0.1。含钛化合物如果用量过低，则其红外反射、隔氧作用不明显；如果其用量过大，则成本提高。

含锌化合物可为氧化锌、氢氧化锌、硫酸锌、氯化锌中的一种或其中多种的混合物。遇到火灾时，含锌化合物吸热产生熔融，降低中密度纤维板的温度，减少其放热速度；熔融产生的玻璃质可以隔绝周围空气中的氧气向中密度纤维板燃烧区的供给，使燃烧由于缺少氧化剂而中断；加速含磷化合物和含硼化合物对木材纤维素的脱水炭化作用，使纤维素和半纤维素变为非活性炭；含锌化合物在高温下产生的多孔氧化物，可以有效吸附燃烧产生的烟，降低制品在火灾时的烟毒性。在阻燃剂中，当磷的摩尔数为1时，锌的用量摩尔数可为0～0.25，优选为0.05～0.10。含锌化合物如果用量过低，则其吸热、隔氧作用不明显；如果其用量过大，则体系中含磷化合物的含量相对降低，使得含磷化合物对纤维素和半纤维素的脱水炭化作用减弱，从而需要增加阻燃剂的添加量。

含镁化合物可为氧化镁、氢氧化镁、硫酸镁、氯化镁、碳酸镁中的一种或其中多种的混合物。遇到火灾时，含镁化合物吸热产生熔融，降低中密度纤维板的温度，减少其放热速度；熔融产生的玻璃质可以隔绝周围空气中的氧气向中密度纤维板燃烧区的供给，使燃烧由于缺少氧化剂而中断；加速含磷化合物对木材纤维素的脱水炭化作用，使纤维素和半纤维素变为非活性炭；含镁化合物在高温下产生的多孔氧化物，可以有效吸附燃烧产生的烟，降低制品在火灾时的烟毒性。在阻燃剂中，当磷的摩尔数为1时，镁的用量摩尔数可为0～0.3，优选为0.05～0.15。含镁化合物如果用量过低，则其吸热、隔氧作用不明显；如果其用量过大，则体系中含磷化合物的含量相对降低，使得含磷化合物对纤维素和半纤维素的脱水炭化作用减弱，从而需要增加阻燃剂的添加量。

含硅化合物可为氧化硅、硅酸钠、硅酸钾中的一种或其中多种的混合物。遇到火灾时，含硅化合物吸热产生熔融，降低中密度纤维板的温度，减少其放热速度；熔融产生的玻璃质可以隔绝周围空气中的氧气向中密度纤维板燃烧区的供给，使燃烧由于缺少氧化剂而中断；含硅化合物在高温下产生的多孔氧化物，可以有效吸附燃烧产生的烟，降低制品在火灾时的烟毒性。在阻燃剂中，当磷的摩尔数为1时，硅的用量摩尔数可为0.001～0.25，优选为0.02～0.10。含硅化合物如果用量过低，则其吸热、隔氧、吸附烟的作用不明显；如果其用量过大，则体系中含磷化合物的含量相对降低，使得含磷化合物对纤维素和半纤维素的脱水炭化作用减弱，从而需要增加阻燃剂的添加量。

醛类化合物(即含醛化合物)可为甲醛、乙醛、丁醛和以甲醛、乙醛、丁醛为原材料制成的树脂(例如脲醛树脂、或三聚氰胺甲醛树脂、或酚醛树脂等)中的一种或其中多种的混合物。在阻燃剂中导入醛类化合物以封闭阻燃剂中的-NH₃、-H、-OH等官能团或键，从而降低其对阻燃中密度纤维板物理力学性能的影响；同时与中密度纤维板中的游离甲醛发生聚合反应，显著降低中密度纤维板的游离甲醛释放量。在阻燃剂中，当磷的摩尔数为1时，醛类化合物的用量摩尔数可为0.005～0.35，优选为0.02～0.15。醛类化合物如果用量过低，则其不能有效封闭阻燃剂中的不利官能团或键，因而对改善阻燃中密度纤维板的物理力学性能作用不明显；如果其用量过大，则体系中含磷化合物的含量相对降低，使得含磷化合物对纤维素和半纤维素的脱水炭化作用减弱，从而需要增加阻燃剂的添加量。

根据本发明的树脂型聚合物阻燃剂(磷-氮-硼-胺-金属-硅-醛)可通过多种方式制备，其聚合工艺如下：

在反应釜中加入胺类化合物，搅拌的同时加入含硼化合物，升温至65～120℃保持30～90分钟，冷却至45℃以下，以得到聚合物A；

将含磷化合物配成30～60％的水溶液，搅拌的同时加入含金属化合物(例如，铝、钛、锌、镁的化合物中的一种或几种)，升温到90～130℃保持30～90分钟，加入含氮化合物，进一步升温到160～280℃保持30～150分钟。将冷却后的聚合物粉碎成颗粒度比80目更细的颗粒，以得到聚合物B；

在反应釜中加入30～70份的水，搅拌的同时加入70～30份的聚合物B、聚合物A，升温至65～85℃保持30～90分钟，冷却至30～50℃；加入含硅化合物保持30～90分钟，加入醛类化合物，升温到75～95℃保持30～240分钟，冷却至45℃以下，从而得到阻燃剂C。

进一步地，在此还提供上述根据本发明的阻燃剂的制备方法的一些具体实施例：

阻燃剂制备方法实施例1：

在反应釜中加入100公斤乙醇胺，搅拌的同时加入150公斤硼酸，升温至100℃保持45分钟，冷却至45℃以下，以得到聚合物A1；

在反应釜中加入1000公斤85％的磷酸，1000公斤水，搅拌的同时加入20公斤硫酸钛、150公斤氧化铝，升温至120℃保持60分钟，加入500公斤三聚氰胺，进一步升温到260℃保持120分钟，将冷却后的聚合物粉碎成180目的颗粒，以得到聚合物B1。

在反应釜中加入35公斤的水，搅拌的同时加入40公斤的聚合物B1、10公斤的聚合物A1，升温至65℃保持40分钟，冷却至30～50℃，加入5公斤硅酸钾保持30分钟，加入10公斤40％的甲醛，升温到95℃保持120分钟，冷却至45℃以下，从而得到阻燃剂C1。

阻燃剂制备方法实施例2：

在反应釜中加入200公斤乙醇胺，搅拌的同时加入100公斤硼酸、50公斤硼酸锌，升温至100℃保持45分钟，冷却至45℃以下，以得到聚合物A2。

在反应釜中加入1000公斤85％的磷酸，1000公斤水，搅拌的同时加入10公斤四氯化钛、200公斤氢氧化铝，升温至120℃保持60分钟，加入600公斤双氰胺，进一步升温到210℃保持90分钟。将冷却后的聚合物粉碎成300目的颗粒，以得到聚合物B2。

在反应釜中加入35公斤的水，搅拌的同时加入45公斤的聚合物B2、5公斤的聚合物A2，升温至65℃保持40分钟，冷却至30～50℃，加入3公斤的乙烯基三乙氧基硅烷保持30分钟，加入12公斤40％的甲醛，升温到95℃保持120分钟，冷却至45℃以下，从而得到阻燃剂C2。

阻燃剂制备方法实施例3：

在反应釜中加入200公斤乙醇胺，搅拌的同时加入150公斤硼酸、100公斤硼酸砂，升温至100℃保持45分钟，冷却至45℃以下，以得到聚合物A3。

在反应釜中加入800公斤85％的磷酸，500公斤水，搅拌的同时加入200公斤氢氧化铝、100公斤氢氧化镁，升温至120℃保持60分钟，加入800公斤磷酸二氢铵，进一步升温到230℃保持90分钟。将冷却后的聚合物粉碎成300目的颗粒，以得到聚合物B3。

在反应釜中加入35公斤的水，搅拌的同时加入40公斤聚合物B3、10公斤聚合物A3，升温至65℃保持40分钟，冷却至30～50℃，加入7公斤硅酸保持30分钟，加入8公斤40％的甲醛，升温到95℃保持120分钟，冷却至45℃以下，从而得到阻燃剂C3。

利用上述根据本发明的阻燃剂，可制造阻燃纤维板。在一个实施例中，将计量后的阻燃剂与胶粘剂的混合物通过喷枪喷到热磨后的纤维上，或者将阻燃剂单独喷到热磨后的纤维上；使阻燃剂与纤维在纤维排料管和干燥管中充分混合均匀；经过干燥、铺装、热压、砂光等工序处理之后，制成根据本发明的阻燃纤维板，例如中密度纤维板。

进一步地，在此还提供上述根据本发明的阻燃纤维板的制造方法的一些具体实施例：

阻燃纤维板制造方法实施例1：在搅拌罐中加入2000公斤固体含量为50％的脲醛树脂，搅拌的同时加入1000公斤的阻燃剂C1，从而得到混合物D1。100公斤的纤维喷涂35公斤的混合物D1(其中包括6.88公斤的固体阻燃剂C1)，按照普通中密度纤维板生产工艺进行干燥、铺装、预压、热压、砂光，从而制造出中密度阻燃纤维板。

阻燃纤维板制造方法实施例2：100公斤纤维喷涂24公斤固体含量为50％的脲醛树脂、20公斤的阻燃剂C1(固体阻燃剂为11.8公斤)，按照普通中密度纤维板生产工艺进行干燥、铺装、预压、热压、砂光，从而制造出中密度阻燃纤维板。

阻燃纤维板制造方法实施例3：在搅拌罐中加入2000公斤固体含量为50％的脲醛树脂，搅拌的同时加入1200公斤的阻燃剂C2，从而得到混合物D2。100公斤的纤维喷涂30公斤的混合物D2(其中包括6.5公斤的固体阻燃剂C2)，按照普通中密度纤维板生产工艺进行干燥、铺装、预压、热压、砂光，从而制造出中密度阻燃纤维板。

阻燃纤维板制造方法实施例4：100公斤纤维喷涂24公斤固体含量为50％的脲醛树脂，20公斤的阻燃剂C2(固体阻燃剂为11.56公斤)，按照普通中密度纤维板生产工艺进行干燥、铺装、预压、热压、砂光，从而制造出中密度阻燃纤维板。

阻燃纤维板制造方法实施例5：在搅拌罐中加入2000公斤固体含量为50％的脲醛树脂，搅拌的同时加入1100公斤的阻燃剂C3，从而得到混合物D3。100公斤的纤维喷涂30公斤的混合物D3(其中包括6.4公斤的固体阻燃剂C3)，按照普通中密度纤维板生产工艺进行干燥、铺装、预压、热压、砂光，从而制造出中密度阻燃纤维板。

阻燃纤维板制造方法实施例6：100公斤纤维喷涂24公斤固体含量为50％的脲醛树脂，20公斤的阻燃剂C3(固体阻燃剂为12.04公斤)，按照普通中密度纤维板生产工艺进行干燥、铺装、预压、热压、砂光，从而制造出中密度阻燃纤维板。

为了更好地说明根据本发明制造的阻燃纤维板的优点，以下提供了一些根据现有技术工艺制造的纤维板的比较例，用于与本发明进行对比。

比较例1：100公斤的纤维喷涂24公斤固体含量为50％的脲醛树脂，按照普通中密度纤维板生产工艺进行干燥、铺装、预压、热压、砂光，从而制造出中密度纤维板。

比较例2：在搅拌罐中加入2000公斤固体含量为50％的脲醛树脂，搅拌的同时加入1000公斤的磷酸双氰胺，从而得到混合物E1。100公斤纤维喷涂35公斤混合物E1(其中包括11.67公斤的磷酸双氰胺固体阻燃剂)，按照普通中密度纤维板生产工艺进行干燥、铺装、预压、热压、砂光，从而制造出中密度纤维板。

比较例3：100公斤纤维喷涂36公斤固体含量为50％的脲醛树脂、20公斤阻燃剂溶液(其中包括磷酸二氢铵11公斤、硼酸2公斤)，按照普通中密度纤维板生产工艺进行干燥、铺装、预压、热压、砂光，从而制造出中密度阻燃纤维板。

对于如上所述的根据本发明的阻燃纤维板制造方法的实施例1-6制造阻燃纤维板和根据现有技术的纤维板制造方法的比较例1-3制造的纤维板进行性能检测，具体而言，依据GB/T11718《中密度纤维板》的规定，按照《GB/T 17657人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测上述各纤维板的胶合强度和甲醛释放量，GB8624B级检测中密度纤维板的燃烧性能，其检测结果如下表中所示：

如果在每100份纤维中添加6～8份根据本发明的绝干阻燃剂，则阻燃中密度纤维板的阻燃性能符合GB8624难燃材料C级的要求；如果每100份纤维中添加10～12份根据本发明的绝干阻燃剂，则阻燃中密度纤维板的阻燃性能符合GB8624不燃材料B级的要求，其具有良好的阻燃性能。

根据本发明的阻燃中密度纤维板的密度和施胶量与同规格普通中密度纤维板相比，仅提高2～5％，加工使用性能良好。

根据本发明的阻燃中密度纤维板的静曲强度和内结合强度等力学性能比同规格普通中密度纤维板高12～53％，力学性能显著提高。

根据本发明的阻燃中密度纤维板的游离甲醛释放量由普通中密度纤维板中的25～30mg/100g降低至本发明的4.0mg/100g以下，从而避免人造板中的游离甲醛对环境造成的污染

根据本发明的阻燃中密度纤维板的烟气生成速率小于3m²/s²，仅为国家标准规定值30m2/s2的1/10，因而可有效降低火灾时延期毒性的危害。

由此可见，根据本发明提供的包含阻燃剂的阻燃纤维板，能够在不改变纤维板的生产工艺和装备的条件下制成，因而其制造成本较低。根据本发明的阻燃纤维板不仅能够显著提高阻燃纤维板的力学性能，而且其燃烧性能符合GB8624的B级或C级的规定，并且能够降低甲醛释放量和产烟量，因而是一种质优价廉的高强度环保阻燃纤维板，可广泛应用于建筑内装修、阻燃家具生产、阻燃地板生产、船舶和车辆内装修等方面，具有良好的经济和社会效益。

Claims (10)

1.一种阻燃剂，其特征在于，

所述阻燃剂包括含磷、氮、硼、胺、金属、硅、醛的化合物。

2.如权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，

所述含金属化合物为含铝化合物，且优选地进一步包括含钛、锌、镁的化合物中的至少一种。

3.如前述权利要求中任一项所述的阻燃剂，其特征在于，

所述阻燃剂中的含磷、氮、硼、胺、金属、硅、醛的化合物的摩尔比为：1∶0.1～1.0∶0.01～0.3∶0.001～0.3∶0.03～1.05∶0.001～0.25∶0.005～0.35，其中，所述含磷化合物与所述含氮化合物的摩尔比优选地为1∶0.2～0.4；和/或，所述含磷化合物与所述含硼化合物的摩尔比优选地为1∶0.05～0.2；和/或，所述含磷化合物与所述胺类化合物的摩尔比优选地为1∶0.01～0.1；和/或，所述含磷化合物与所述含金属化合物的摩尔比优选地为1∶0.05～0.3；和/或，所述含磷化合物与所述含硅化合物的摩尔比优选地为1∶0.02～0.1；和/或，所述含磷化合物与所述醛类化合物的摩尔比优选地为1∶0.02～0.15。

4.如前述权利要求中任一项所述的阻燃剂，其特征在于，

所述含磷化合物是红磷、正磷酸、偏磷酸、焦磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、聚磷酸铵、磷酸胍、磷酸酯中的至少一种；和/或

所述含氮化合物是尿素、三聚氰胺、双氰胺、氨水、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵中的至少一种；和/或

所述含硼化合物是硼酸，硼砂，硼酸锌，三氧化二硼中的至少一种；和/或

所述胺类化合物是乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的至少一种；和/或

所述含硅化合物是氧化硅、硅酸钠、硅酸钾中的至少一种；和/或

所述醛类化合物是包含甲醛、乙醛、丁醛、和以甲醛、乙醛、丁醛为原材料制成的树脂中的至少一种。

5.如前述权利要求中任一项所述的阻燃剂，其特征在于，

所述含铝化合物是铝粉、氧化铝、氢氧化铝、硫酸铝、氯化铝中的至少一种；和/或

所述含钛化合物是硫酸钛、硫酸氧钛、二氧化钛、四氯化钛、三氯化钛中的至少一种；和/或

所述含锌化合物是氧化锌、氢氧化锌、硫酸锌、氯化锌中的至少一种；和/或

所述含镁化合物是氧化镁、氢氧化镁、硫酸镁、氯化镁、碳酸镁中的至少一种。

6.如前述权利要求中任一项所述的阻燃剂，其特征在于，

所述含磷化合物与所述含铝化合物的摩尔比为1∶0.03～0.3，优选地为1∶0.05～0.15；和/或

所述含磷化合物与所述含钛化合物的摩尔比为1∶0～0.2，优选地为0.02～0.1；和/或

所述含磷化合物与所述含锌化合物的摩尔比为1∶0～0.25，优选地为1∶0.05～0.10；和/或

所述含磷化合物与所述含镁化合物的摩尔比为1∶0～0.3，优选地为1∶0.05～0.15。

7.一种阻燃纤维板，其特征在于，

所述阻燃纤维板包括：纤维、胶粘剂和如权利要求1-6中任一项所述的阻燃剂。

8.如权利要求7所述的阻燃纤维板，其特征在于，

所述纤维、所述胶粘剂、所述阻燃剂的绝干重量百分比为100∶6～30∶4～30，优选地为100∶8～16∶7～15，其中所述纤维优选地为木纤维。

9.一种用于制造如权利要求7或8中任一项的所述阻燃纤维板的方法，其特征在于，所述方法包括：

将阻燃剂或阻燃剂与胶粘剂的混合物喷到热磨后的纤维上，经过干燥、铺装、热压、砂光工序，制成所述阻燃纤维板。

10.一种用于制造如权利要求1-6中任一项所述的阻燃剂的方法，其特征在于，所述方法包括：

将胺类化合物与含硼化合物混合，升温至65～120℃保持30～90分钟，然后冷却至45℃以下，以得到第一聚合物；

在含磷化合物的水溶液中加入含金属化合物，升温到90～130℃保持30～90分钟；然后加入含氮化合物，进一步升温到160～280℃保持30～150分钟；将冷却后的产物粉碎至细于80目的颗粒，以得到第二聚合物；

将70～30份的第二聚合物、第一聚合物加入到30～70份的水中混合，升温至65～85℃保持30～90分钟，然后冷却至30～50℃；加入含硅化合物，保持30～90分钟；加入醛类化合物，升温到75～95℃保持30～240分钟，然后冷却至45℃以下，从而得到所述阻燃剂。