竹材具有生长快、产量高、强度高等优点,近年来逐渐成为材料科学领域的研究热点。竹材主要成分是纤维素、半纤维素、木质素,同木材一样属于可燃材料,具有一定的火灾安全隐患。因此,以竹条为基本单元制造的竹集成材必须经过合理的阻燃处理,以达到相关标准,使其获得消防部门和市场的认可。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)为原料,在磷氮系阻燃剂与硼硼合剂(SBX)复配的基础上筛选出阻燃效果较好的阻燃剂配方,通过单因素试验优化了竹材阻燃处理工艺,制备不同类型的阻燃竹集成材,对其物理力学性能、燃烧性能和阻燃机理进行了研究和探讨,并测试了阻燃竹集成材的防腐防霉性能,旨在为开发性能优良的阻燃竹集成材提供理论依据,拓展竹材的应用范围。主要结论为:(1)采用灼烧残重法对阻燃剂进行筛选,结果表明,性能较好的阻燃剂配方为磷酸二氢铵(MAP)与SBX以7:3的质量比复配,通过氧指数仪验证,两者具有一定的协同阻燃效应。(2)通过单因素试验对阻燃浸渍工艺进行优化,最终确定阻燃处理竹条的最佳工艺为:真空度0.08 MPa,真空时间30 min,加压压力1.0 MPa,保压时间2 h。(3)随着载药量的增加,阻燃竹集成材的力学强度有所下降,平均静曲强度下降幅度为3.5%~13.42%,平均弹性模量下降幅度为5.21%~13.30%;由PF树脂和MUF树脂制造的阻燃竹集成材的胶层剪切强度在10~12MPa之间,与未处理材相比略有下降;阻燃竹集成材的浸渍剥离强度表现良好,表面润湿性能有所下降。(4)运用CONE法系统研究了阻燃竹集成材的燃烧性能,结果表明,载药量89.72kg·m-3的竹集成材的阻燃性能能够达到GB8624-2006的B级标准,载药量74.32 kg·m-3的竹集成材基本达到GB8624-2006的B级标准,载药量59.34 kg·m-3的竹集成材只能达到GB8624-2006的C级标准;由MUF树脂制备的竹集成材的阻燃性能稍好于PF树脂制备的竹集成材;竹条单元越薄导致竹集成材胶层缝隙过多,阻燃性能变差;随着竹集成材层板厚度增加,第二释热峰出现时间延后,热释放总量增加;复配阻燃剂与市售阻燃剂的阻燃抑烟性能同样优异,显著促进竹集成材催化成炭,降低热解速率和有毒烟气的释放。(5)阻燃处理后的竹集成材的防腐防霉性能得到提高,试验结果表明,载药量超过74.32 kg·m-3时,能够达到强耐腐等级;阻燃竹集成材对霉菌有一定的防治作用,且随着载药量的提高,防治效力提高,载药量89.72 kg·m-3的竹集成材对霉菌的霉菌防治效力较为理想,达到了98.60%,阻燃竹集成材对蓝变菌的抑制性不是很理想,随着载药量增加,防治效果稍有改善,最高防治效力仅为30%。(6)利用热重分析仪、环境扫描电镜、X-射线衍射分析仪研究和探讨了竹集成材的阻燃机理。结果表明,阻燃处理材的热降解过程发生改变,起始降解温度降低,残炭率显著增加;阻燃剂主要进入到竹材细胞腔中,燃烧后,能够在细胞腔表面形成一层熔融状薄膜覆盖层;阻燃处理后,竹材纤维素的相对结晶度有小幅度下降。