[发明专利]一种水溶性抗流失阻燃剂以及利用其制备阻燃木材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂以及利用其制备阻燃木材的方法。

背景技术

木材作为一种天然的可降解环保材料，在人们的生活中扮演着重要的角色。但由于其 易燃性，极大地限制了其应用。因此，在发挥木材优良性能的同时对其进行改性处理，提 高其阻燃性能、抑烟性能及抗流失性能，减少对其力学性能的影响，以扩大木材的应用范 围，是节约木材资源，满足人们生活多种功能需要的重要途径。

随着时代的发展和进步，人们对阻燃剂的环保性提出了更高的要求，但是目前能够投 入实际应用的种类并不多。由于有关规定对于阻燃剂的要求更加严格，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、抗流失、防虫等效应的综合研究。

发明内容

本发明是为了解决目前木材易燃、阻燃剂易流失导的技术问题，而提供一种水溶性抗 流失阻燃剂以及利用其制备阻燃木材的方法。

本发明的一种水溶性抗流失阻燃剂的组成按照重量百分比如下：55％～75％的脒基脲 磷酸盐、10％～20％的硅酸钠、1％～5％的四钼酸铵，其余为八硼酸钠。

本发明的一种水溶性抗流失阻燃剂的制备方法如下：

按照重量百分比称取55％～75％的脒基脲磷酸盐、10％～20％的硅酸钠、1％～5％的四钼 酸铵，其余为八硼酸钠，均匀混合后溶解在温度为50℃～80℃的水中，得到质量浓度为 5％～15％的阻燃剂水溶液。

本发明的一种利用水溶性抗流失阻燃剂制备阻燃木材的方法是按以下步骤完成的：

将木材在温度为50℃～80℃的条件下干燥至恒重，在微波频率2455MHz和微波功率 为400W～600W的条件下微波处理1min～3min，然后置于质量浓度为5％～15％的阻燃剂水 溶液中，在真空加压浸渍罐中进行真空加压浸注处理，取出木材沥干后置于质量浓度为 5％～15％的硫酸铝水溶液中常压浸注8h～12h，然后在温度为20℃～40℃的条件下干燥24h， 再在温度为50℃～80℃的条件下干燥至恒重，得到抗流失阻燃木材；所述的真空加压浸注 处理为：先在真空度为0.08Mpa～0.12Mpa的条件下保持30min～60min，然后加压至 0.3Mpa～0.6Mpa，并在压强为0.3Mpa～0.6Mpa的条件下保持30min～90min，最后在真空度 为0.08Mpa～0.12Mpa的条件下保持30min～60min。

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，木材的抗 流失性能测试是指其抗浸提值的测试，对于木材物理力学性能的研究主要是测试其压缩强 度。

在本发明中，脒基脲磷酸盐、八硼酸钠具有良好的阻燃性能；硅酸钠具有良好的抗流 失性能，同时减少微波处理对木材物理力学性能的影响；钼酸钠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、抑烟性能，抗流失性能优异，同 时避免了微波处理对木材物理力学性能的影响，稳定性好，无毒无臭，可广泛应用于化工 建筑等领域；制备工艺合理，使处理过后的木材具有良好的性能，扩大其使用范围。

在本发明中木材微波处理的目的主要是加快液体进入和导出木材的速度，即提高木材 液体渗透性。木材经微波处理后，渗透性能的改善可以增强阻燃剂的浸渍处理效果。将微 波处理方法应用于木材的功能化改性过程中时，大多要求处理材的强度降低小，而渗透性 得到显著提升。因此，在处理过程中需要综合考虑处理材的力学性能及渗透性，选择适合 的工艺参数。

附图说明

图1是热释放速率HRR的测试图，1是试验二中未阻燃处理的木材，2是试验一中 制备的抗流失阻燃木材；

图2是烟释放速率SPR的测试图，1是试验二中未阻燃处理的木材，2是试验一中制 备的抗流失阻燃木材；

图3是CO₂体积浓度的测试图，1是试验二中未阻燃处理的木材，2是试验一中制备 的抗流失阻燃木材；

图4是硬度测试图，1是试验二中未阻燃处理的木材的径向硬度，2是试验一中制备 的抗流失阻燃木材的径向硬度；

图5是硬度测试图，1是试验二中未阻燃处理的木材的弦向硬度，2是试验一中制备 的抗流失阻燃木材的弦向硬度。

具体实施方式