浅谈木材阻燃剂的分类

根据木材的结构、性质和应用特点，木材阻燃剂主要由含磷、氮、硼和卤素的化合物或混合物组成，由于卤素阻燃剂在燃烧过程中产生强腐蚀性、有毒的卤化氢等气体，烟雾密度往往较高。因此，近年来卤素阻燃剂的研究和应用逐渐减少，使含磷、氮、硼的阻燃剂成为木材阻燃剂的主体。根据阻燃剂研究的性质、制备和应用特点，木材阻燃剂分为：①无机阻燃剂；②有机阻燃剂；③树脂阻燃剂；④反应阻燃剂；⑤其它类型的阻燃剂。

(1)无机木材阻燃剂 历史较悠久的阻燃剂，虽然具有吸湿性大、易从木材中沉淀等严重缺点，但由于成本低、生产方法简单，仍被部分木材企业采用。目前，第三代无机木材阻燃剂是在改善第二代木材阻燃剂吸湿沉淀性能的过程中发展起来的。其主要技术是增加无机离子的体积，如用相对分子质量高的水溶性低聚物聚磷酸盐代替磷酸盐，或用内部反应法生成不溶性阻燃剂。例如，可以利用化学反应的温度特性，在室温下制备单一的阻燃处理液，然后通过窑干或加热处理液在木材内部反应生成不溶性阻燃剂。近年来，具有阻燃、防腐、防霉等功能的多效木材阻燃剂，以及适应不同阻燃方法满足市场需求的新型木材阻燃剂受到一定程度的重视。

由于各种阻燃剂的阻燃机制不同，单一阻燃剂很难达到理想的效果，通常使用复合阻燃剂。这不仅可以降低成本，而且可以较大限度地减少阻燃材料的物理和机械性能损失。目前主要包括硼化合物、金属氢氧化物和阻燃协同作用，主要是磷-氮复合，磷-卤复合、磷-氮-以硼复合等高效阻燃系统为特征的无机阻燃剂，包括磷-氮复合阻燃剂在木材阻燃剂中很受欢迎。近年来，阻燃剂无卤、低烟、低毒的呼声越来越高，氢氧化铝和氢氧化镁在许多阻燃应用中受到高度重视，发展前景广阔。

（2）虽然添加有机木阻燃剂的出现晚于无机阻燃剂，但发展迅速，一般经历了三个发展阶段。有机磷阻燃剂主要包括磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐和含磷多元醇-氮化合物等。有机木材阻燃剂的主流仍然是含磷、氮和硼元素的多元复合体系。该阻燃剂能抗流失、对木材物理力学性能影响不大。第三代有机木材阻燃剂食物甲醛释放、低迁移、低吸湿或基本不吸湿（与未处理材类似）的高效阻燃剂。这种阻燃剂往往追求一剂多效，不仅减弱了多次处理给木材材性带来的不利影响，而且降低了处理成本。例如，采用相对分子质量较大的含氮有机化合物与磷酸生成的低吸湿性磷酸盐作为阻燃元素磷和氮的载体，再与硼化合物组成磷-氮-硼高效阻燃系统代表阻燃、防腐、防白蚁的品种FRW木阻燃剂。

（3）树脂型木材阻燃剂 树脂型木材阻燃剂在配方中添加低聚合度合成树脂。浸渍木材后，树脂在干燥过程中固化，对配方中易损失的阻燃成分（通常无盐）产生覆盖和固化，提高阻燃剂的抗损失、迁移和吸湿性。美国、欧洲和日本的专利都报道了这种阻燃剂。阻燃剂可能具有较高的热稳定性和生物稳定性，可以在不改变木材本身感觉的情况下提高尺寸稳定性和表面硬度。目前，树脂型木材阻燃剂似乎正处于发展研究阶段，仍存在加工材料颜色较深、浸泡困难等问题。

(4)反应阻燃剂 反应木阻燃剂利用化学反应，通过形成稳定的化学键，将阻燃元素或含阻燃元素的基团载入木分子上。获得的阻燃木材不仅具有抗损失、耐久性的优点，而且由于阻燃元素实际上是单分子分布在木材上(远高于添加阻燃剂的分散度)，单位质量阻燃剂的阻燃效率非常高。常用的阻燃官能团有羟基和苯环，可通过酯化、酯交换、醚化、酰化交换、醚化、酰化、卤代等反应与阻燃元素或含有阻燃元素活性基团的化合物反应阻燃。

（5）近年来，材料、化工等领域的高科技技术也在木材阻燃技术研究中得到了应用。例如，日本专利使用的粒子直径不大于0.1μm五氧化二锑微粉水基分散液或五氧化二锑胶处理木单板，具有良好的阻燃性；另一种用于木材表面涂层的阻燃剂主要由3-丙酰胺、脲或三聚氰胺树脂、环氧树脂微胶囊化聚磷酸铵(二烷基膦酸基)。

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