[发明专利]一种阻燃剂及其制备方法和阻燃制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂及其制备方法和阻燃制品。

背景技术

《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》(GB20286-2006)强制性标准规定了进入公共场所的制品及组件必须具备一定的阻燃性能等级。而家居及公共场所用制品相当一部分属于易燃材料，构成了建筑物火灾的隐患。随着易燃材料在家居及公共场所应用的普及，火灾安全问题更加突出。出于对人类生命和财产安全的考虑，使用具有阻燃功能的阻燃材料是非常必要的，也是业界最为关注的问题。

公安部和建设部于1992年颁布实施了《建筑内部装修设计防火规范》，国家质量监督检验检疫总局于2006年发布了GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》、GB/T 20284-2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》、GB/T20285-2006《材料产烟毒性危险分级》及GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识》等五项强制性标准，对建筑装饰装修材料、家具的阻燃性能做了具体规定，要求应用于公共建筑和高层民用建筑的材料燃烧性能不低于GB8624-2006的C级或GB8624-1997的B1级。

为了降低火灾危险性，通常采用磷-氮系化合物对其进行阻燃处理。磷-氮系化合物阻燃性能好、来源广泛、价格低廉，但用磷-氮系化合物生产阻燃植物纤维板的主要问题是：与同规格的普通纤维板相比，力学性能降低15～45％；吸湿性和吸水厚度膨胀率增加，无法满足加工和使用要求；高温下，磷-氮系化合物促使木材成分脱水碳化变为非活性炭，导致烟雾中一氧化碳的浓度增大，使火灾中烟雾的危害性增大。

为了弥补上述缺陷，专利CN03116283.5采用蜜胺-甲醛树脂对聚磷酸铵进行包覆处理，专利CN200810057901.9采用氨基树脂对聚磷酸铵进行改性处理，可降低聚磷酸铵的吸水性，但不会改变高温下阻燃剂与木材的化学反应过程，阻燃木质材料的燃烧烟气危害增大。

无机阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁可以降低高分子材料的烟气毒性，但通常每100份高分子材料需要添加40～60份的氢氧化铝和/或氢氧化镁和/或氢氧化锌和/或钼酸钠才能起作用。大量无机材料的加入，严重损害了植物纤维板的加工性能和使用性能。

因此，需要研制一种不损害植物纤维板的物理力学性能、阻燃性能和烟气毒性符合相关标准的阻燃剂及其制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种阻燃剂；该阻燃剂使用在纤维阻燃过程中，不会损害纤维的物理化学性能、加工性能和使用性能，降低火灾下阻燃材料的燃烧烟气浓度和毒性。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种阻燃剂的制备方法。

本发明的阻燃剂基本特征为下述物质的一种或多种物质：硼砂、硼酸、磷酸、硫酸铵、钼酸钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、聚磷酸铵、磷酸胍、磷酸眯基脲、磷酸酯、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌、脲醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺甲醛树脂。所述磷-氮系阻燃剂、无机阻燃剂和氨基树脂的重量百分比为1∶0～100∶0～100。本发明所述阻燃剂优选重量份数比例原料的混合物：硼砂1～100、硼酸1～50、磷酸2～250、磷酸二氢铵1～300、硫酸铵1～400。

本发明所述阻燃剂可单独使用也可作为阻燃剂核心组分与其他磷-氮系阻燃剂、无机阻燃剂和氨基树脂复合使用。复合使用过程可分为包覆无机阻燃剂和/或氨基树脂制备成新型阻燃剂，也可以在使用过程中分层施加或混合后施加在所需做阻燃处理的材质上。阻燃剂与其他磷-氮系阻燃剂、无机阻燃剂和氨基树脂复合使用制备成新型阻燃剂过程可调整部分组分在该阻燃剂外包覆无机阻燃剂，并可在所述无机阻燃剂外包覆氨基树脂制备成新型阻燃剂；也可直接包覆无机阻燃剂或氨基树脂制备成新型阻燃剂。阻燃剂与其他磷-氮系阻燃剂、无机阻燃剂和氨基树脂复合使用也可将阻燃剂与其他磷-氮系阻燃剂、无机阻燃剂和氨基树脂分层以涂布方式、浸渍方式、喷洒方式、热压方式或真空加压方式浸注阻燃剂或阻燃剂溶液；或混合后以涂布方式、浸渍方式、喷洒方式、热压方式或真空加压方式浸注阻燃剂或阻燃剂溶液。

本发明所述阻燃剂或新型阻燃剂可以在使用过程中分层施加或混合后施加在所需做阻燃处理的材质上制成阻燃材料，可以配入其他原料制成阻燃纤维、阻燃橡胶、阻燃塑料等阻燃合成材料或阻燃混合材料，也可以配入粘合剂、胶粘剂，配制成阻燃粘合剂、阻燃胶粘剂使用。