淺談木材阻燃劑的分類

木材阻燃劑主要由含磷、氮、硼和鹵素的化合物或混合物組成。由于鹵素阻燃劑在燃燒過程中產(chǎn)生強腐蝕性、有毒的鹵化氫等氣體，煙霧密度往往較高。因此，近年來鹵素阻燃劑的研究和應用逐漸減少，使含磷、氮、硼的阻燃劑成為木材阻燃劑的主體。根據(jù)阻燃劑研究的性質(zhì)、制備和應用特點，木材阻燃劑分為：①無機阻燃劑；②有機阻燃劑；③樹脂阻燃劑；④反應阻燃劑；⑤其它類型的阻燃劑。

(1)無機木材阻燃劑 雖然歷史較悠久的阻燃劑具有吸濕性大、易從木材中沉淀等嚴重缺點，但由于成本低、生產(chǎn)方法簡單，仍被一些木材企業(yè)采用。目前，第三代無機木材阻燃劑劑吸濕沉淀性能的過程中，發(fā)展了第三代無機木材阻燃劑。其主要技術是增加無機離子的體積，如用相對分子質(zhì)量高的水溶性低聚磷酸鹽代替磷酸鹽，或用內(nèi)部反應法生成不溶性阻燃劑。例如，利用化學反應的溫度特性，在室溫下制備單一的阻燃處理液，然后通過窯干或加熱處理液在木材中反應產(chǎn)生不溶性阻燃劑。近年來，具有阻燃、防腐、防霉等功能的多效木材阻燃劑，以及滿足市場需求的新型木材阻燃劑。

由于阻燃機制的不同，單一阻燃劑很難達到理想的效果，通常使用復合阻燃劑。這不僅可以降低成本，還可以較大限度地減少阻燃材料的物理和機械性能損失。目前主要包括硼化合物、金屬氫氧化物和阻燃協(xié)同作用，主要是磷氮復合物、磷鹵化合物、磷氮硼復合物等高效阻燃系統(tǒng)，其中磷氮復合阻燃劑更受木材阻燃劑的青睞，近年來需要無鹵、低煙、低毒性呼聲、氫氧化鋁和氫氧化鎂，在許多阻燃應用中，非常有前途。

(2)阻燃有機木 雖然添加有機木阻燃劑比無機阻燃劑晚，但發(fā)展迅速，一般經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。有機磷阻燃劑是磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯、有機磷鹽、含磷多元醇-氮化合物等。主流的有機木阻燃劑仍然是含磷、氮、硼的多元化復合體系。阻燃劑能抵抗損失，對木材的物理力學性能影響不大。第三代有機木阻燃劑甲醛釋放、低遷移、低吸濕或基本不吸濕(類似未處理材料)。這種阻燃劑往往追求多效率，不僅削弱了各種處理對木材性能的不利影響，而且降低了處理成本。例如，含氮有機化合物和磷酸鹽產(chǎn)生的低吸濕性磷酸鹽作為阻燃元素磷和氮的載體，然后與硼化合物形成磷氮高效阻燃系統(tǒng)，具有阻燃、防腐、防白蟻性能FRW木阻燃劑。

(3)樹脂木材阻燃劑 在樹脂型木材阻燃劑中加入低聚合度合成樹脂。浸泡木材后，樹脂在干燥過程中固化，覆蓋固化配方中易損失的阻燃成分（通常無鹽），提高阻燃劑的抗損失、遷移和吸濕性。美國、歐洲和日本的專利都報道了這種阻燃劑。阻燃劑可能具有較高的熱穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定性，可以提高尺寸穩(wěn)定性和表面硬度，而不改變木材本身的感覺。目前，樹脂型木材阻燃劑似乎處于發(fā)展研究階段，加工材料顏色較深，浸泡困難。

(4)反應阻燃劑 反應木阻燃劑利用化學反應將阻燃元素或含阻燃元素的基團載入木分子中，形成穩(wěn)定的化學鍵。阻燃木材不僅具有耐損失和耐久性的優(yōu)點，而且由于阻燃元素實際上分布在木材上（遠高于添加阻燃劑的分散度），單位質(zhì)量阻燃劑的阻燃效率非常高。常用的阻燃官能團有羥基和苯環(huán)，可通過酯化、酯交換、醚化、酰化交換、醚化、酰化、鹵化等反應與含有阻燃活性基團的阻燃元素或化合物反應阻燃。

(5)近年來，材料、化工等領域的高科技技術也應用于木材阻燃技術的研究。例如，日本專利使用的粒子直徑不大于0.1μm五氧化二銻微粉水基分散液或五氧化二銻膠處理木單板具有良好的阻燃性；另一種用于木材表面涂層的阻燃劑主要由丙酰胺、脲或三聚氰胺樹脂和環(huán)氧樹脂微膠囊組成。