[发明专利]一种耐水耐久的防火木材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐水耐久的防火木材及其制备方法，以及防火木材的化学组份、材料种类、涂层结构和产品用途。该化学组份主要包括防火剂、交联聚乙酸乙烯酯胶粘剂和木材涂料。该防火木材的制备方法：首先用液体或固体状的防火剂对木材进行防火处理，并在木材表面或外表层形成防火剂涂层，然后对其干燥；其次对以上木材涂布交联聚乙酸乙烯酯、覆盖该防火剂涂层，让其干燥固化、并用作该木材的保护涂层；最后，涂上另一层交联聚乙酸乙烯酯或一层或多层普通木材涂料。通过上述方法，可提高防火木材的耐水耐久性能，并长期保持木材防火剂在自然环境下的防火效率。在本发明中，交联聚乙酸乙烯酯既可用作防火木材的底涂涂料，也可用于它的表层涂料。

技术领域

本发明涉及防火木材，具体是一种耐水耐久的防火木材的化学组分、材料种类、涂层结构、制备方法和产品用途。

背景技术

木材是一种天然可再生的结构工程材料。自古以来它一直广泛地被人类用作建筑材料。由于木材的可燃性，它也是一种危险性材料。此外，木材可在高温条件下自燃。当木材经过防火剂处理后（简称防火木材），它可有效地减缓燃烧速度，控制火焰的进一步蔓延，以及大大地降低木材的可燃性。但防火木材本身并不是一种不燃材料。而且，目前市场上常用的防火木材不能防水，还可能遭受腐蚀菌，霉菌和昆虫的侵害。

由于大部分常用的木材防火产品具有吸湿吸潮性，它们易于吸水。在木材毛细管的作用下，被木材吸收的水分可在它的导管，纤维管胞，或其它显微结构组织内的空腔或间隙内自由移动，导致膨胀和收缩现象。在自然环境条件下，这种膨胀和收缩会使木材产生应力，以致开裂或劈裂。随着木材和木材复合材料不断地积累这些开裂缺陷，它们会减少甚至失去所需要的强度性能，并且常用的防火木材容易遭受木腐菌和昆虫的侵蚀，这是因为这些寄生物可通过表面的深度裂纹或裂缝进入到木材的内部结构组织中。另一方面，由于大部分常用的防火木材含有酸性，它们会在使用过程中逐步被酸化，降低木材的弹性模量、抗弯和抗冲击强度。

此外，在使用过程中防火剂的逐渐浸出是常用防火木材的另一个主要缺点。特别是当防火木材吸水或吸湿后，木材中的防火剂会逐步地减少，这主要取决于它的防火剂种类、材种和终端用途。因此，常用防火木材在实际使用过程中会逐渐降低甚至丧失它的防火性能。而且，常用防火木材的浸出物通常对人体和环境来说是有害的化学物质。还有，常用防火木材还对金属具有腐蚀性。在潮湿的环境条件下，防火剂会加剧对金属材料的腐蚀，甚至还会降低常用防火木材的强度性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有防火木材的不足，而提供一种耐水耐久的防火木材的化学组分、材料种类、涂层结构和制备方法以及产品用途。

实现本发明目的的技术方案主要是：

一种适用于木材的化学防火组分，它包括

（1）防火剂；

（2）同时还含有交联聚乙酸乙烯酯或交联聚醋酸乙烯酯胶粘剂或粘合剂(Crosslinking polyvinyl acetate,XPVAc 或x-PVAc)，该胶粘剂覆盖和胶固与于木材的外部表面、并用作木材的保护涂层；

上述所用的交联聚乙酸乙烯酯胶粘剂(简称交联聚乙酸乙烯酯)至少由聚乙酸乙烯酯树脂，交联剂和催化剂组成；

上述所用的交联聚乙酸乙烯酯胶粘剂固化于木材的表面上，并且其弗鲁豪夫(Furehauf)湿剪切强度大于等于1.9MPa。

上述适用于木材的化学防火组分，所述防火剂可包括以锌、镁或铝金属元素为基础的化合物或复合物；或以硼、磷、溴、硫、氮、氯、氟或硅非金属元素为基础的化合物或复合物；或以上物质组成的组合物或混合物。

本发明所用的防火剂包括水可溶的或水不溶的防火剂。水可溶的防火剂主要是水溶性的和水分散性的防火剂，或以上两者的混合物； 而水不溶的防火剂可以以粉末或微粒状用于木材或木材复合材料中。