1。2木材阻燃剂研究进展

对木材的阻燃目前主要通过添加阻燃剂来实现，早在古罗马时期就有将木材置于醋与石灰的混合物池中进行阻燃处理，19世纪20年代人们开始了对阻燃剂的系统研究，Gay-Lssac[2]第一次使用磷酸铵、氯化铵和硼砂处理木材。随着科技的进步和研究的深入，阻燃剂已经被开发出多个种类，按化合物类型可分为有无机阻燃剂和机阻燃剂，若按主要元素分包括：卤素阻燃剂，磷系阻燃剂，硼系阻燃剂及金属氢氧化物等。

1。2。1卤素阻燃剂

卤素阻燃剂是最早被开发出来的品种，其中以含氯、溴的物质为主要阻燃成分，这些卤化物受热分解，产生的大量卤化氢气体进入到空气中稀释了氧气的浓度，并且由于卤化氢的比重大，会短暂的沉降在木材表面，使其与氧气的接触减少。同时卤化氢能与OH·自由基反应，使OH·自由基减少，抑制了木材燃烧过程的自由基间的链式反应。用无机金属卤化物的水溶液处理过的木材，不仅具有理想的阻燃效果，而且还起到抗菌杀虫的作用。但是卤化氢气体属腐蚀性气体，且有毒有害，对环境和人会造成危害。随着人们环保意识的提高，少用或不用含卤阻燃剂，开发无卤环保的阻燃剂品种成为研究者们的新选择。

1。2。2磷系阻燃剂

磷系阻燃剂可分为有机和无机两类。无机磷系阻燃剂的主要成分有磷酸铵盐、红磷等，将红磷微胶囊化处理后相容性变好，其物化特性极大提高。有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、含磷多元醇等。

磷化合物受热时经过一系列分解、脱水、聚合等过程，反应成为磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等物质。所产生的磷的含氧酸，能使木材脱水炭化，在表面形成碳化层，又由于磷的含氧酸多是粘稠物质，覆盖在碳化层上，降低了氧气的透过，不仅使可燃产物减少，还减少了氧气与木材的接触。同时，热解产生的水气化成蒸汽既可吸收一部分热量，又起到了稀释作用增强阻燃效果。另外磷系阻燃剂也可被看作是一种自由基捕获剂， 因为磷化物燃烧时会产生PO·自由基，可以捕获H·自由基，抑制了燃烧的链式反应[3,4]。

研究发现，磷系阻燃剂与其他阻燃剂复配会增加阻燃效果，其中氮—磷系阻燃剂是被研究最多的复配体系。氮系阻燃剂受热分解产生氨气等不燃性气体，具有稀释作用，同时产物中氮的氧化物还能够捕捉自由基。磷、氮在阻燃过程中具有协同作用，合适的配比可以增强阻燃效果。储德淼等[5]对5种Ｎ－Ｐ阻燃剂进行了抑烟性能的分析，结果表明有机阻燃剂GUPR（主要为磷酸脒 基脲和硼酸）载药率最低但获得的抑烟及阻燃效果最好。

1。2。3硼系阻燃剂

组成硼系阻燃剂的主要物质有硼酸、硼砂及其碱金属盐等。硼砂熔融覆盖在木材表面隔绝氧气，硼酸锌可与卤化物反映生成卤化氢，捕获游离的OH-自由基。硼化合物的水溶性较低，不易渗入木材，常需要与有机化合物或高分子化合物共用[6-8]。，王石进等[9]将该校研制的FRW磷—氮—硼阻燃剂与聚磷酸铵复配，发现两者具有协同作用，样品的成炭率提高。颜龙等[10]研究了硼酸、 硼砂与磷酸二氢铵单独使用和复配的阻燃效果，结果表明两两复配具有明显的协同作用，且磷酸二氢铵与硼酸复配效果最好。马林榕等[11]将尿素与硼酸／硼砂、磷酸复配，制成氮磷硼系阻燃剂，降低了成本，并具有较好阻燃效果。文献综述

1。2。4金属氢氧化物

金属氢氧化物大多使用Al(OH)3、Mg(OH)2，它们受热分解释放出结晶水，在高温下成水蒸气，不仅吸收热量，而且稀释了空气中的可燃气体和氧气。另外分解产生的金属氧化物一般都具有较高熔点，覆盖在可燃物表面，可以阻止燃烧。该类阻燃剂本身无毒，且无有毒腐蚀性气体产生，抑烟效果好，不挥发不受水，但是会对木材的物理—机械性能产生影响，给加工造成困难。Mg(OH)2 较Al(OH)3 具有更高的加工温度，并且与其他阻燃剂有较好的复合能力。张晓滕等[12]在氮磷阻燃剂（磷酸与尿素）合成过程中添加少量氢氧化镁，结果表明用MH-NP复合阻燃剂处理的木材烟密度等级低于NP处理材。