DPAB及其复配制剂在木质复合材料保护中的应用

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中密度纤维板和刨花板具有良好的物理力学性能和二次加工性能,被广泛的应用于家具、建筑、车船制造、家用电器等领域,但其易腐朽和易燃的缺点,限制了它们的应用范围。因此,需要开发性能良好的防腐剂和阻燃剂及处理方法来满足中密度纤维板和刨花板在不同条件下的使用要求。本论文中将二癸基二羟乙基硼酸铵(DPAB)和酚醛树脂胶黏剂共混的方式引入中密度纤维板(MDF),DPAB及其复合制剂(KDS, KDI, F3/66-DPAB)通过与酚醛树脂胶黏剂分开施加的方式引入刨花板;采用差示扫描量热仪(DSC)、测定凝胶时间等方法研究了防腐剂对酚醛树脂固化的影响;采用氧指数、锥形量热仪(Cone)、热重分析(TG)等方法研究了DPAB和F3/66-DPAB处理刨花板的阻燃性能。本研究得出的主要结论如下:(1) DPAB与酚醛树脂胶黏剂混合施加制备的中密度纤维板,DPAB在一定用量范围内,对中密度纤维板的物理力学性能不产生负面影响;DPAB、KDS、KDI与酚醛树脂胶黏剂分开施加制备的刨花板,明显提高了刨花板的物理力学性能;F3/66的添加,明显降低了板材的物理力学性能,但一定量DPAB的添加弥补了F3/66对刨花板内结合强度的降低作用。(2) DPAB、KDS、KDI、F3/66引入刨花板后,刨花板的耐腐性均有提高,其中F3/66处理刨花板的耐腐性最优;处理后刨花板的抗白蚁效果有所提高。(3) DPAB的添加缩短了酚醛树脂的凝胶时间,从反应热焓可看出,较小添加量时可以使酚醛树脂的固化更完全。随着KDS添加量的增加,放热量增加,说明KDS的添加可促进酚醛树脂的固化;F3/66添加后,放热量明显减小,较大量F3/66的添加影响了酚醛树脂的固化。(4)热重分析的结果表明,随着DPAB添加量的增加,板材成炭率明显提高;Cone结果表明,DPAB处理刨花板第二个放热峰明显降低,峰出现的时间略有延迟,点燃时间(TTI)、火灾发生指数(FPI)、残余质量(Mass)增大,说明DPAB具有一定的阻燃效果。F3/66和F3/66-DPAB处理刨花板的成炭率明显;Cone结果表明,经处理后第二个放热峰值明显降低,主要燃烧过程曲线平缓,热释放的时间趋于平均,总热释放量(THR)降低,TTI、Mass、FPI均增大,说明F3/66具有良好的阻燃效果。各最优条件相比,0.9%硼酸锌处理刨花板最大质量损失速率峰值温度低于其他处理条件,但成炭率低于其他处理条件;Cone结果农明,各处理条件下的热释放速率(HRR)、THR、TTI、Mass等参数均低于未处理刨花板,其它处理条件与硼酸锌处理刨花板相比相差不大,说明F3/66-DPAB可替代硼酸锌作为刨花板阻燃剂。
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