[发明专利]一种木材阻燃防腐剂及利用其制备阻燃防腐木材的工艺

说明书

技术领域

本发明属于有机化学及木材处理工艺领域，涉及一种阻燃、防腐、抑烟木材阻燃剂及利用其阻燃防腐处理实木的工艺。

背景技术

木材的环保性使其应用获得了广泛关注，但由于其易燃性、易腐蚀性，导致其使用受限。对于木材阻燃剂的研究引起了广泛关注，但是目前能够投入实际应用的种类并不多。随着对于木材阻燃剂要求的提高，我们对于阻燃剂的研究开始侧重于全面的考虑阻燃剂的阻燃、抑烟、防腐、防虫等效应的综合研究。与此同时，由于有关规定对于阻燃剂的要求更加严格，这也使得对木材阻燃的研究需要更多的投入。

发明内容

为了解决木材易燃、易腐蚀导致其使用受限的特性，本发明提供一种新型木材阻燃防腐剂及利用其制备阻燃防腐木材的工艺。

本发明的木材阻燃防腐剂按照重量百分比由BPW50～70％、磷酸二铵15～30％、硼酸10～30％、钼酸铵1～5％混合而成。

本木材阻燃防腐剂中，所述的木材保护剂BPW(CN101130255)为纳米级，由100份硼酸盐和0.1～5份复合表面活性剂制成。其中的硼酸盐由硼酸和硼砂固相反应制成，复合表面活性剂按质量百分比由90～99％的碳氢表面活性剂和1～10％的氟表面活性剂组成。

本木材阻燃防腐剂中，所述磷酸二铵、硼酸的纯度级别为化学纯。

本发明按照如下步骤制备阻燃防腐木材：

将木材在50～80℃的条件下干燥至恒重后，置于质量浓度3～15％的阻燃液中进行真空加压浸渍处理，真空度0.06～0.12Mpa，保持时间30～60min，然后加压至0.3～0.6Mpa，保持时间30～90min，然后取出阻燃木材，在50～80℃的条件下干燥，得阻燃防腐木材。

本方法中，所述阻燃液按照如下方法配制：按照质量百分比称取BPW50～70％、磷酸二铵15～30％、硼酸10～30％、钼酸铵1～5％，将其混合后在40～70℃水中溶解，得到质量浓度为3～15％的阻燃剂溶液。

本方法中，所述最佳木材干燥温度为60～70℃。

本方法中，所述最佳真空度维持在0.08～0.1Mpa，保持时间40～60min。

本方法中，所述最佳加压处理的压力维持在0.3～0.5Mpa，保持时间40～60min。

本发明的阻燃防腐剂，采用BPW、磷酸二氢钠、硼酸作为主要材料。本发明中，木材的阻燃性能测试是指其热释放性能以及烟释放性能的测试。木材的防腐性能主要是指其生物防腐性能，在本发明中，对于木材防腐性能的研究主要是测试其生物抗菌性能以及室内耐腐性能。BPW是一种良好的木材保护剂，可以显著提高木材的防腐性能；磷酸二铵、硼酸具有良好的阻燃性能；钼酸铵则具有良好的抑烟性能。本发明将这几种物质混合制得的阻燃剂具有良好的阻燃防腐抑烟性能，较好的稳定性，且无毒无臭，可广泛应用于化工建筑等领域；而且易于浸注木材，使处理过后的木材具有良好的阻燃防腐性能，扩大其使用范围。未阻燃处理和阻燃处理的樟子松木材试样的热释放速率和烟释放速率对比结果见图1和2。

附图说明

图1为未阻燃处理和阻燃处理的木材试样的热释放速率HRR；

图2为未阻燃处理和阻燃处理的木材试样的烟释放速率SPR。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限如此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：本实施方式的新型木材阻燃防腐剂A型按照以下重量百分比配制而成：BPW55～60％、磷酸二铵20～30％、硼酸10～20％、钼酸铵1～3％。

具体实施方式二：本实施方式的新型木材阻燃防腐剂B型按照以下重量百分比配制而成：BPW50～60％、磷酸二铵20～30％、硼酸15～20％、钼酸铵1～2％。

具体实施方式三：本实施方式的新型木材阻燃防腐剂C型按照以下重量百分比配制而成：BPW60～70％、磷酸二铵15～20％、硼酸10～15％、钼酸铵1～3％。

具体实施方式四：本实施方式的新型木材阻燃防腐剂D型按照以下重量百分比配制而成：BPW60～70％、磷酸二铵15～25％、硼酸10～15％、钼酸铵1～5％。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四不同的是，按照以下步骤制备阻燃防腐木材：