阻燃型无甲醛双组分水性聚氨酯木材胶黏剂的研究.pdf

第28卷第3期林产化学与工业Vo.l28No.3
2008年6月ChemistryandIndustryofForestProductsJune2008

阻燃型无甲醛双组分水性聚氨酯
木材胶黏剂的研究

唐勇,张翔,杨冰,王德义*

(四川大学化学学院降解与阻燃高分子材料研究中心,四川成都610064)

摘要:聚乙烯醇(PVA)通过KMnO4氧化为氧化聚乙烯醇(O-PVA),然后与亚磷酸二乙酯发生加
成反应生成含磷聚乙烯醇(P-PVA),通过红外光谱和核磁共振确定了其结构。将P-PVA作为双组
分水性聚氨酯主剂,多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)作为固化剂,考察了所制备的胶黏剂在木材刨
花板中的阻燃性能。当施胶量为18%时,刨花板的极限氧指数(LOI)为27.9。热重分析表明,添加
TANGYong了以P-PVA为主剂的聚氨酯胶(P-PU)后,与普通聚氨酯胶(PU)相比,木材刨花板初始分解温度提
前,延长了低温脱水炭化阶段,同时提高了在高温下的残炭量。
关键词:阻燃;无醛;聚氨酯胶黏剂;木材刨花板
中图分类号:TQ43文献标识码:A文章编号:0253-2417(2008)03-0035-04

StudyonFlame-retardingFormaldehyde-freeTwo-component
Waterborne-polyurethaneWoodAdhesive

TANGYong,ZHANGXiang,YANGBing,WANGDe-yi

(CenterforDegradableandFlame-retardantPolymericMaterials,CollegeofChemistry,
SichuanUniversity,Chengdu610064,China)

Abstract:Phosphitedpolyvinylalcohol(P-PVA)wassynthesizedfromdiethylphosphiteandoxidatedpolyvinylalcohol

(O-PVA)whichwasobtainedbyoxidationofpolyvinylalcoholwithKMnO4.ThestructureofP-PVAwasconfirmedbyFT-IR
and1HNMR.UsingP-PVAasthemaincomponentandpolyarylpolymethyleneisocyanate(PAPI)ascuringagent,theflame-
retardingpropertiesofthepreparedparticleboardwereinvestigatedtohavealimitingoxygenindex(LOI)of27.9,whenthe
loadingofP-PUwas18%.ResultofTGAshowedthatcomparedwithnormalpolyurethane(PU)adhesive,P-PUadhesivecan
decreasetheinitialdecompositiontemperaturewhichprolongsthestageoflow-temperaturedehydration-carbonizationand
increasestheyieldofresiduecharofwoodparticleboardathightemperature.
Keywords:flameretardance;formaldehyde-free;polyurethaneadhesive;woodparticleboard

目前,用于木材的胶黏剂中三醛胶(脲醛胶、酚醛胶、三聚氰胺缩甲醛胶)约占95%以上,由于三醛
胶在生产中大多采用甲醛、苯酚和苯等有毒有害成分为原料,其三醛木材胶黏剂的成品中存在含量较高
的游离甲醛,对环境和人体造成很大的危害[1]。为此,各国都制定了相对严格的人造板甲醛释放标准,
因此逐渐淘汰"三醛胶",开发新的无毒无害的环保型木材胶黏剂刻不容缓[2]。木材刨花板广泛用于家
具生产、室内装修和建筑业领域,其阻燃性研究也受到广泛的关注。添加阻燃剂到木材刨花板中有很好
的阻燃效果,但存在着添加量大,与木材和胶黏剂的相容性问题以及对板材物理力学性能的影响等缺
点[3]。如果能有一种木材胶黏剂既环保又阻燃,那么这就将克服或减少传统阻燃刨花板所带来的缺
点。目前国内外对环保阻燃木材胶黏剂的研究报道很少,大多停留在阻燃剂的研究。应用木质阻燃的
胶黏剂,可以不添加阻燃剂或者减少阻燃剂的添加量,对阻燃刨花板的发展具有积极的作用和影响。聚

收稿日期:2007-05-17
基金项目:国家杰出青年科学基金(50525309)
作者简介:唐勇(198