一种阻燃胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种阻燃胶粘剂及其制备方法。所述阻燃胶粘剂含有水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂以及含或不含水；所述脱水催化剂选自多聚磷酸铵、三聚氰胺正磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或多种；所述多聚磷酸铵的聚合度为20以上。采用本发明专利技术的方法制备得到的阻燃胶粘剂兼具良好的粘合性能、阻燃性能和消烟性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》(GB20286-2006)强制性标准规定了进入公共场所的制品及组件必须具备一定的阻燃性能等级。家居及公共场所用木制品属于易燃材料，构成了建筑物火灾的隐患。随着木制品在家居及公共场所应用的普及，火灾安全问题更加突出。出于对人类生命和财产安全的考虑，使用具有阻燃功能的木质制品是非常必要的，也是业界最为关注的问题。胶合板是建筑内部装修的主要材料，其本身是易燃的，要提高胶合板的阻燃性能，必须要对易燃的胶合板进行阻燃处理。例如，CN101412231A公开了一种阻燃胶合板的生产方法，即把木质单板放入由低聚磷酸铵、磷酸铵、焦磷酸铵、磷酸脲、硼酸和季戊四醇所组成的阻燃剂水溶液中浸溃处理，并在干燥后的木质单板表面施加混合胶粘剂，组成板坯热压后得到阻燃胶合板产品。又如，CN101121274A公开了一种阻燃胶合板的生产方法，该方法利用由硼酸、磷酸脒基脲、磷酸二氢铵、硬水软化剂和防霉剂组成的多效木材阻燃剂浸泡或涂刷单板并干燥，并在干燥后的木材单板表面涂覆阻燃胶，经热压后得到阻燃胶合板。此外，也有采用防火胶粘剂来提高胶合板的阻燃性能的，如CN1098976A公开了一种阻燃胶合板及其制备方法，该方法包括将防火胶粘剂涂覆于单板并热压得到胶合板，然后再将成品胶合板在阻燃剂溶液中进行常压浸泡处理，使成品胶合板表面单板吸入一定量的阻燃剂，从而达到阻燃目的。所述防火胶粘剂含有MD胶、MN胶、磷-氮系化合物、磷酸和卤化铵，所述阻燃剂含有磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硼砂和卤化铵。由此可见，现有技术中主要是采用阻燃剂浸溃单板或成品材料的方法来达到使木质材料阻燃的目的。单板浸溃处理带来的弊端是处理过程中单板容易破裂，处理的单板还要再干燥，且干燥过程中浸溃单板容易翘曲变形、不平整，造成单板等级降低和损失率增加等，不适合规模化的工业生产，这是现有技术无法解决的一个关键工艺问题。成品浸溃处理存在的问题是如果成品使用非耐水的胶粘剂，则阻燃浸溃处理会破坏胶层而失去强度；为提高阻燃剂的浸注量，处理时间长；表层单板容易残留较多阻燃剂而使产品产生严重的吸湿和返霜现象，影响后续的二次加工和油漆性能。目前国内市场上销售的大部分阻燃胶合板强度低，在锯割过程中就产生分层开胶现象，没有湿强度、浸溃就开胶，二次加工和油漆性能差，主要原因是阻燃剂、胶粘剂和生产工艺选择不当造成的，说明采用现有技术方法得到的阻燃材料未能很好地兼顾阻燃和胶合性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术由于阻燃剂、胶粘剂和生产工艺选择不当而产生的阻燃处理工序复杂，且不能很好地使得到的阻燃材料兼具良好的阻燃和胶合性能的缺陷，提供一种能够很好地兼具阻燃和胶合性能的阻燃胶粘剂，且采用该阻燃胶粘剂对木质材料进行阻燃处理的工序简单，无需对单板或成品材料再做阻燃处理，易于工业化生产。现有技术中，用阻燃剂浸溃木质材料是达到阻燃目的的最主要方法，因此，阻燃处理工序不仅繁琐，而且会给产品物理力学性能以及后续的二次加工性能等带来诸多不良影响。更重要 的是，本专利技术的专利技术人发现，如果将现有技术中的阻燃剂和胶粘剂直接混合后涂覆于木质材料表面，其粘结性能也会大大降低。产生上述不良现象的根本原因是现有技术对阻燃剂和胶粘剂的选择和搭配不合理所致。推测原因可能是，现有技术的阻燃剂和胶粘剂混合后，阻燃剂的酸碱性质对于以酸碱催化缩聚为机理的木质材料常用的脲醛树月旨、酚醛树脂等的固化反应有不良影响，即，胶粘剂固化不良而导致胶合强度降低。另外，现有技术的阻燃剂以浸溃处理方式为主，要求阻燃剂具备良好的水中溶解性，因此产品会产生吸湿、返霜等现象，对其使用性能和后续的油漆等二次加工性能有不良影响。而本专利技术提供的阻燃胶粘剂，将所有组分混合并制备成以水为载体的液态混合物后涂布在单板材料表面，再通过组坯热压胶合即得到阻燃处理的木质材料，该材料不但能够具有较好的阻燃功能，而且仍然能够保持很好的胶合性能，无需对单板或成品材料再进行阻燃剂浸溃处理，解决了现有技术必须对单板或成品材料进行阻燃剂浸溃处理所带来的一系列问题，处理工艺简单，有利于工业化生产。同时，本专利技术提供的阻燃胶粘剂中所用的阻燃物质水溶解度低，吸湿性小，无毒或毒性极低，PH值接近中性，而且在本专利技术的优选实施方式中，选用了具有耐水性的三聚氰胺甲醛树脂或三聚氰胺改性脲醛树脂以及含有氢氧化镁和/或氢氧化铝的辅助剂，对保证产品的胶合性能、阻燃性能和消烟性能均起到了至关重要的作用。本专利技术提供了一种阻燃胶粘剂，其中，该阻燃胶粘剂含有水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂以及含或不含水；所述脱水催化剂选自多聚磷酸铵、三聚氰胺正磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或多种；所述多聚磷酸铵的聚合度为20以上。本专利技术还提供了一种阻燃胶粘剂的制备方法，其中，该方法包括将水溶性氨基树月旨、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂以及选择性含有的水混合均匀；所述脱水催化剂选自多聚磷酸铵、三聚氰胺正磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或多种；所述多聚磷酸铵的聚合度为20以上。本专利技术提供的阻燃胶粘剂能够很好地兼具阻燃性能和胶合性能，而且采用本专利技术提供的阻燃胶粘剂对木质材料进行阻燃处理的工序简单，易于工业化生产。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施例方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。根据本专利技术，所述阻燃胶粘剂含有水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂以及含或不含水；所述脱水催化剂选自多聚磷酸铵、三聚氰胺正磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或多种；所述多聚磷酸铵的聚合度为20以上，优选为1000-1500。在本专利技术提供的阻燃胶粘剂中，上述各种组分的含量可以在很大的范围内变动，优选情况下，以阻燃胶粘剂的总重量为基准，水溶性氨基树脂的含量为30-70重量％，脱水催化剂的含量为8-35重量％，成炭剂的含量为2-20重量％，辅助剂的含量为2-30重量％，水的含量为0-40重量％。进一步优选的情况下，以阻燃胶粘剂的总重量为基准，水溶性氨基树脂的含量为40-60重量％，脱水催化剂的含量为10-25重量％，成炭剂的含量为5-15重量％，辅助剂的含量为3-20重量％,水的含量为0-30重量％。本专利技术的专利技术人还发现，各组分在上述更优选的含量范围内时，得到的阻燃胶粘剂的阻燃性能和胶合性能均更佳。根据本专利技术，所述脱水催化剂的主要作用是促进成炭剂的脱水炭化，所得的脱水碳化产物在氨基树脂分解产生的不燃性气体的作用下发泡膨胀，隔绝外界热量和氧气向内部传递，从而达到保护基材防止其燃烧的目的。根据本专利技术，所述辅助剂可以是本领域技术人员所公知的各种可提高所述阻燃胶粘剂的阻燃性能、消烟性能和降低游离甲醛的物质，优选情况下，所述辅助剂为氢氧化铝和/或氢氧化镁，或者为选自硅酸铝纤维、玻璃纤维、石棉纤维、中空玻璃微珠、改性硅酸硼、可膨胀石墨、具有层状结构硅酸盐、二氧化硅、三氧化二铝和尿素中的一种或多种与氢氧化铝和/或氢氧化镁的混合物。 其中，所述氢氧化铝和氢氧化镁分解吸热量大，高温分解后产生的H2O可起到吸热作用，熔融状态的氧化物隔绝热和氧气向内部的输导作用，并且分解后的氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃胶粘剂，其特征在于，该阻燃胶粘剂含有水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂以及含或不含水；所述脱水催化剂选自多聚磷酸铵、三聚氰胺正磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或多种；所述多聚磷酸铵的聚合度为20以上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉章，秦特夫，吕建雄，李改云，孙振鸢，朱海龙，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：