多功能木材保护剂对杨木胶合板的改性研究

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胶合板是我国人造板中的主导产品,因其具有强度高、容重比小、加工简单,且能保持天然木材花纹等优点被广泛应用于家具、建筑及室内装饰等领域。但是未经处理的胶合板属于可燃材料,具有火灾隐患,且会受到腐朽菌和霉菌的侵害。因此,采用合适的保护剂对其进行处理对于提高胶合板的产品附加值及使用寿命具有重要意义。本论文用双氰胺、磷酸及其衍生物、硼化物、胍类化合物等十多种药剂复配出了多种保护剂,用浸渍法处理杨木单板并压制成胶合板,对胶合板的燃烧性能、力学性能和防腐防霉性能等进行检测。具体结果如下:(1)保护剂A:由氯化锰(Mn CL2)、磷酸(H3PO4)、硼酸(H3BO3)和氯化铵(NH4Cl)复配而成。该保护剂对胶合板的阻燃性能有积极影响,其中总热释放量(THR)比对照组降低90.04%,总烟释放量(TSR)降低68.40%,同时胶合板的甲醛释放量降低了14.82%;耐腐性达到了Ⅱ级耐腐级别,对霉菌AV无防治效力,对TV有一定的防治效力;虽力学强度降低较为严重但仍能达到GB/T 9846—2015《普通胶合板》标准要求。(2)保护剂B、C:由不同配比的磷酸胍(C2H10N6·H3PO4)、四水合八硼酸二钠(Na2B8O13·4H2O)、氨基磺酸胍(CN4H8SO3)和十二烷基二甲基苄基氯化铵(C21H38NCl)复配而成。该保护剂有较好的阻燃效果,THR降低了82.88%-86.19%,TSR降低了65.73%-85.95%;保护剂具有一定的甲醛捕捉效果,使板材甲醛释放量降低,且板材达到了Ⅱ级耐腐级别;防霉试验表明,保护剂C对AV和TV有较好的防治效力且对TV的防治效力为100%,保护剂B对AV无防治效力,但对TV的防治效力为75%。(3)保护剂D:由双氰铵(C2H4N4)、磷酸(H3PO4)、硫酸镁(Mg SO4)、尿素(CH4N2O)、硼酸(H3BO3)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)复配而成。该保护剂有较好的阻燃效果,THR较对照组降低了91.94%,TSR降低了76.81%;处理的板材可达到Ⅱ级耐腐级别,且对两种霉菌均具有较好的防治效果,防治效力为75.00%。保护剂对板材力学性能的负面影响较小同时其甲醛捕捉能力较强,甲醛释放量相对于对照组降低了82.31%。(4)保护剂E、F、G:由不同配比的磷酸氢二铵((NH42HPO4)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、硼酸(H3BO3)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、四水合八硼酸二钠(Na2B8O13·4H2O)复配而成。保护剂E、F和G均有较好的阻燃效果,HRR、THR、EHC均有较大程度降低且F的阻燃效果最好;三种保护剂对胶合板的力学性能有小幅度的负面影响,其中保护剂F对板材的力学性能影响最小;同时E、F和G保护剂处理后的胶合板的甲醛释放量较对照组K有较大幅度下降;保护剂处理的板材均达到Ⅱ级耐腐,且防霉效果较好。(5)对所有保护剂处理的胶合板的各项指标进行综合分析得出,综合性能最优的是D、F和E组,A组的排名最低。虽D、F和E综合效果差不多,但E组的防腐防霉性能最好,F组对胶合板的力学性能影响最小且防火性能最好;各配方的成本大小关系为:A>C>B>E>D>F>G。
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