木材阻燃劑及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種木材阻燃劑及其制備方法，該木材阻燃劑是由下述重量份的原料配制而成：磷的含氧酸10～35%、硼類化合物10～30%、氨基類化合物10～40%、表面活性劑0.5～8%、余量為水。其制備方法是先將磷的含氧酸、氨基類化合物、表面活性劑和水置于分散機中，在70～120℃條件下加熱反應1～4小時后，再加入硼類化合物，溶解，冷卻，即得。本發明專利技術配方合理、工藝簡單，制備的含氮、磷、硼的磷-氮-硼復合高效阻燃體系，與表面活性劑復配后，可使阻燃劑在木材上具有良好的載藥率，達到優異的阻燃效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于木材加工或保存
，主要涉及一種。
技術介紹
木材在人類悠久的使用歷史中，從一種傳統的建筑材料到建筑裝修材料，一直以其天然材料所特有的魅力深受人們的青睞。木材是一種主要由C、H、0等元素組成的高分子物質，其主要成分為纖維素、半纖維素、木素及少量抽提物，不僅容易燃燒，而且燃燒時防除大量的熱，平均熱能為15KJ/kg，給人們的生命安全帶來了極大的隱患。木質結構房屋著火后，5min溫度可達500°C，IOmin后可達700°C。為此，我國國家標準GB50222-95《建筑內部裝修設計防火規范》中規定，墻面、地面及其它裝飾材料中所用天然木材、膠合板、木地板及其它木制品均被列為B2級可燃材料，未經阻燃處理限制使用。對木材進行必要的阻燃處理對于預防火災發生、阻止火災蔓延、減少人員傷亡有著極其重要的作用。木材阻燃劑可分為三類無機阻燃劑、有機阻燃劑和樹脂型阻燃劑。無機阻燃劑主要有磷、氮、硼、鹵系列，其特點是來源廣、價格低、煙氣少、阻燃性能好，但吸濕性強、抗流失性差、易起霜變色、油漆困難。有機阻燃劑一般是磷氮硼的多元復合體系，其機理是通過聚合或縮聚反應將磷、氮或鹵素結合到高聚物的主鏈和側鏈中，這樣可以抗流失，對物理力學性能影響較小，但阻燃性能不穩定，成本高，燃燒時產生大量煙霧和有毒氣體。另外，還有以尿素、雙氰胺和三聚氰胺等氨基化合物的羥甲基化為特征的有機氮-磷或有機氮-磷-硼復合阻燃劑，但是該類阻燃劑在木質處理和使用過程中會釋放出有毒的甲醛而污染環境。此外，這類阻燃劑往往需要將處理材料加熱到較高溫度，以促使阻燃劑在木質中的固定，因而易造成木質的酸降解，損害木質的物理力學性能。樹脂型阻燃劑的原理是在甲醛、尿素、雙氰胺、三聚氰胺樹脂制造過程中加入磷氮系化合物，通過樹脂的固化形成抗流失的阻燃劑。樹脂型膠粘劑可以抗流失、又不影響外觀顏色，對木材的強度影響小，耐腐蝕，缺點就是阻燃效果不太理想。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種有毒害氣體釋放較少、低遷移、低吸濕、阻燃性能好、價格適中的。本專利技術提供的技術方案是一種木材阻燃劑，它是由下述重量份的原料配制而成磷的含氧酸10 30%、硼類化合物10 25%、氨基類化合物10 35%、表面活性劑O. 5 8%、余量為水。作為優選，上述磷的含氧酸選自磷酸、亞磷酸、次磷酸、偏磷酸、聚磷酸和焦磷酸中的一種或多種。進一步優選，上述磷的含氧酸的質量濃度為75 80%。作為優選，上述硼類化合物選自硼酸、硼砂、四硼酸鈉和水合硼酸鋅中的一種或多種。作為優選，上述氨基類化合物為雙氰胺、硫酸銨、二氰二胺或三聚氰胺。作為優選，上述表面活性劑為一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。本專利技術還提供了上述木材阻燃劑的制備方法，包括下述步驟 I)稱取配方量的磷的含氧酸、氨基類化合物、表面活性劑和水混合，在70 120°C條件下加熱反應I 4小時；2)再加入配方量的硼類化合物，混合均勻，冷卻，即得。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果I、本專利技術以氮-磷-硼-表面活性劑復合等高校阻燃體系為基礎，充分發揮表面活性劑在降低阻燃劑的表面張力，在木材表面有很強的滲透性，大大提高了載藥率。2、本專利技術處理后的木材吸濕性低，不影響處理后木材的尺寸穩定性，可在高濕度地區使用。3、本產品酸堿性溫和，有利于避免木材在使用過程中發生酸降解而劣化。4、本專利技術在生產和使用過程中，不含農藥、砷化物等有害成分，無任何廢氣和廢水排放，對人畜安全，不污染環境。5、使用本產品時，不需要對處理材料進行高溫處理，采用真空加壓或常壓浸潰即可達到良好的阻燃效果，不影響木材的理化性能，適宜于房屋裝修和古建筑、仿古建筑的保護。具體實施例方式以下具體實施例對本專利技術作進一步闡述，但不作為對本專利技術的限定。實施例I配方磷酸(質量濃度為75%) 10kg、硼酸10kg、雙氰胺10kg、一乙醇胺O. 5kg、加水至 IOOkg0制備方法如下I)稱取配方量的磷酸、雙氰胺、一乙醇胺和水混合，在70°C條件下加熱反應I小時；2)再加入配方量的硼酸，混合均勻，冷卻，即得。實施例2配方亞磷酸(質量濃度為80%)30kg、硼砂25kg、硫酸銨35kg、二乙醇胺8kg、加水至 IOOkg0制備方法如下I)稱取配方量的磷的亞磷酸、硫酸銨、二乙醇胺和水置于分散機中，在120°C條件下加熱反應4小時；2)再加入配方量的硼砂，混合均勻，冷卻，即得。實施例3配方次磷酸、偏磷酸的混合酸(質量濃度為78%) 20kg、四硼酸鈉和20kg、二氰二胺25kg、三乙醇胺4kg、加水至100kg。制備方法如下I)稱取配方量的次磷酸、偏磷酸、二氰二胺、三乙醇胺和水置于分散機中，在70 120°C條件下加熱反應I 4小時；2)再加入配方量的四硼酸鈉，混合均勻，冷卻，即得。實施例4配方聚磷酸和焦磷酸的混合酸(質量濃度為80%) 10kg、水合硼酸鋅25kg、三聚氰胺10kg、一乙醇胺8kg、余量為水。制備方法如下I)稱取配方量的聚磷酸和焦磷酸的混合酸、三聚氰胺、一乙醇胺和水置于分散機中，在70°C條件下加熱反應4小時；2)再加入配方量的水合硼酸鋅，混合均勻，冷卻，即得。實施例5配方磷酸、亞磷酸、次磷酸和偏磷酸的混合酸(質量濃度為75%) 30kg、硼酸和硼砂的混合物10kg、雙氰胺35kg、三乙醇胺O. 5kg、余量為水。制備方法如下I)稱取配方量的磷酸、亞磷酸、次磷酸和偏磷酸的混合酸、雙氰胺、三乙醇胺和水置于分散機中，在120°C條件下加熱反應I小時；3)再加入配方量硼酸和硼砂的混合物，混合均勻，冷卻，即得。實驗例選白楊木材為測試木材(規格為IOOmmX IOOmmX IOmm),將實施例3制得的木材阻燃劑，加水配成10%的水溶液為測試阻燃劑，采用真空加壓方法處理測試木材。具體方法為將白楊木材置于處理罐中，抽真空至O. IMPa,保持30分鐘，再注入測試阻燃劑，在O.2MPa下保持60分鐘后，排出阻燃劑，最后將處理罐抽真空至O. IMPa，保持20分鐘。經處理后的木材，燃燒質量損失率為32. 6%，有焰燃燒時間為3. I分鐘，達到GA/T42. 4-1992《阻燃木材燃燒性能試驗方法木垛法》國家公共安全行業標準。權利要求1.木材阻燃劑，其特征在于它是由下述重量份的原料配制而成磷的含氧酸10 30%、硼類化合物10 25%、氨基類化合物10 35%、表面活性劑O. 5 8%、余量為水。2.根據權利要求I所述的木材阻燃劑，其特征在于所述的磷的含氧酸選自磷酸、亞磷酸、次磷酸、偏磷酸、聚磷酸和焦磷酸中的一種或多種。3.根據權利要求2所述的木材阻燃劑，其特征在于所述的磷的含氧酸質量濃度為75 80%ο4.根據權利要求I所述的木材阻燃劑，其特征在于所述的硼類化合物選自硼酸、硼砂、四硼酸鈉和水合硼酸鋅中的一種或多種。5.根據權利要求I所述的木材阻燃劑，其特征在于所述的氨基類化合物為雙氰胺、硫酸銨、二氰二胺或三聚氰胺。6.根據權利要求I所述的木材阻燃劑，其特征在于所述的表面活性劑為一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。7.權利要求I 6中任一項所述的木材阻燃劑的制備方法，其特征在于包括下述步驟1)稱取配方量的磷的含氧酸、氨基類化合物、表面活性劑和水混合，在70 120°C條件下加熱反應I 4小時；2)再加入配方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
木材阻燃劑，其特征在于：它是由下述重量份的原料配制而成：磷的含氧酸10～30%、硼類化合物10～25%、氨基類化合物10～35%、表面活性劑0.5～8%、余量為水。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯佰林，
申請(專利權)人：東興市觀福古典紅木家具有限公司，
類型：發明
國別省市：