[发明专利]木纤维磷酸酯阻燃剂及其制备方法和其在阻燃纤维板的制备中的应用

说明书

本发明提供了一种木纤维磷酸酯阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：将10～25份尿素和23～35份磷酸酯化试剂溶于50～100份水中，用稀酸调节pH值，然后加入40～100份木纤维，搅拌混合均匀，获得混合物；在低真空下升温使混合物氧化、干燥脱水，在氮气保护下继续搅拌并升高温度使混合物进行磷酸酯化反应，反应完成后获得沉淀物，将沉淀物用去离子水洗涤，再经干燥后得到木纤维磷酸酯阻燃剂。该方法以木纤维和磷酸酯化试剂通过磷酸酯化反应制备阻燃剂，同时在反应体系中加入尿素，不仅可减少可燃产物的生成，而且可以促进成炭，保证木纤维磷酸酯阻燃剂的阻燃性。本发明还提供一种由该方法制备得到的木纤维磷酸酯阻燃剂及其应用。

技术领域

本发明属于防火材料及其制备技术领域，尤其涉及一种木纤维磷酸酯阻燃剂及其制备方法和其在阻燃纤维板的制备中的应用。

背景技术

纤维板是将木材或植物纤维经机械分离和化学处理手段，掺入胶粘剂和防水剂等，再经高温、高压成型，制成的一种建筑家装板材。纤维板的结构比天然木材均匀，也避免了腐朽、虫蛀等问题，纤维板表面平整，易于粘贴各种饰面，可以使制成的家具更加美观。随着国民经济的持续发展，纤维板作为重要的工程材料，越来越广泛地应用于建筑装饰装修、家具生产、地板生产、船舶和车辆内装修等领域，为国民经济建设发挥了重要作用。然而，与其它木质材料一样，纤维板具有较高的燃烧值和较低的起燃温度以及非常快的火焰传播速度，因此具有很大的火灾危害性。因此，对纤维板进行阻燃处理降低纤维板的可燃性，减缓材料的燃烧速度和释烟量，对于防止火灾的发生，以及赢得火灾初期宝贵的时间用来疏散人员和及时控制、扑救火灾都是十分宝贵的。

目前制备阻燃纤维板的方法主要有添加法和板面涂覆法。添加法，即在成板之前进行的阻燃处理，是将阻燃剂与纤维进行简单的机械搅拌物理共混或是将阻燃剂喷洒在纤维上，然后压制成板。涂覆法，即在纤维成板之后，在纤维板表面均匀的涂覆阻燃剂或阻燃涂料，制备阻燃纤维板。

中国专利申请CN105885459A公开了一种环保阻燃板及其制备方法。该方法将废旧纤维洗净、制干、粉碎，置入质量浓度的2％的NaOH溶液中进行浸渍24h，用清水洗涤，在5000r/min下用纤维解离器解离，再用清水洗涤，使NaOH完全被洗除，得处理后的湿纤维；由氢氧化铝、聚磷酸铵、三聚氰胺和硼酸锌混匀制成阻燃剂；将处理后的湿纤维在搅拌下与阻燃剂混配在一起，制成均匀的板浆；将板浆装入模具中成型，经冷压、热压制备成环保阻燃纤维板。

中国专利申请CN104647556A公开了一种阻燃中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：首先将季戊四醇磷酸酯、三聚氰胺焦磷酸盐、硼酸锌和水依次加入搅拌罐中，高速分散20min，使物料充分混合，用砂磨机进行研磨；然后将木纤维加入搅拌机中预先搅拌10-15min，在搅拌下将阻燃剂和胶粘剂的混合物通过喷枪加入纤维中，继续搅拌30-50min；混合均匀后取出，干燥，预压，热压成型，即得阻燃中密度纤维板。

中国专利申请CN106113214A公开了一种复合型阻燃纤维板的制备方法，该方法将收集的废旧纸浆纤维粉碎，加入质量浓度2％的NaOH碱液中浸渍24h，再用水清洗，解离，将碱完全洗除，取样烘干，计算样品含水率；将占纤维总干重3-6％的硼砂、占纤维总干重3-5％的硼酸锌、占纤维总干重20-40％的蒙脱土与纤维混合在一起，在机械搅拌下，混合均匀，成坯料；将坯料放入纤维板成型模具中铺装成型，再经冷、热压两步法制备成纤维板；将纤维板的表面涂覆膨胀阻燃剂，室温晾干，即成阻燃纤维板。

中国专利申请CN105479582A公开了一种无卤阻燃纤维板，该无卤阻燃纤维板由以下重量份数的原料组成：竹纤维75-85份、改性脲醛树脂4-8份、硅烷偶联剂0.01-0.03份、对羟基苯甲酸甲1-3份、季戊四醇磷酸酯0.5-1.0份、胶黏剂0.01-0.05份、粘合剂0.01-0.05份、三聚氰胺聚磷酸盐0.5-4份、硼酸锌0.5-1.0份、氢氧化铝0.5-0.8份，其中胶黏剂为丙烯酸乙酯，粘合剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯。