[發明專利]一種硅鎂硼木材納米阻燃劑

有效

• 申請號: 201110242944.6
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102294719A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 吳義強;姚春花;周先雁;胡云楚;卿彥;李新功;李賢軍;呂建雄
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: B27K3/52
• 分類號: B27K3/52
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 胡山

技術領域

本發明涉及納米阻燃劑，具體為一種硅鎂硼木材納米阻燃劑。

背景技術

目前，阻燃劑同時具有良好的阻燃效果和抑煙效果的很少，阻燃劑中主要組分大多為有機物質，阻燃劑制備工藝復雜，成本較高，污染大。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種硅鎂硼木材納米阻燃劑，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種硅鎂硼木材納米阻燃劑，其原料包括以下重量份的組分：

水合硅酸鈉30%—36%

單質硅24%—30%

氯化錫4%—6%

硼酸鋅20%—30%

堿式碳酸鎂15%-17.5%

氯化鎂?2%—2.5%。

本發明中，所述水合硅酸鈉、單質硅、堿式碳酸鎂均為15nm,30nm,50nm粒徑按1:1:1質量比混合。

本發明中，所述氯化錫、硼酸鋅、氯化鎂均為微米級。

一種硅鎂硼木材納米阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：

第一步：按重量份的百分比稱取原料，將水合硅酸鈉、單質硅、堿式碳酸鎂混合均勻，然后依次在超聲波、微波條件下采用分散劑對阻燃劑與水的混合物進行30-40min分散處理；?

第二步：將分散后的阻燃劑懸浮液與氯化錫、硼酸鋅、氯化鎂的水溶液混合并攪拌20min，即得到一種硅鎂硼木材納米阻燃劑。

本發明中，所述分散劑可以是聚乙二醇、十二烷基磺酸鈉、焦磷酸鈉或六偏磷酸鈉。

本發明的技術原理為：本發明水合硅酸鈉、單質硅、堿式碳酸鎂，各自不同納米級粒徑按照一定比例混合，通過不同粒徑混合，填充，增強等使阻燃劑最大程度發揮納米效應；阻燃劑配方采用具不同作用溫度的阻燃成分進行復配，以保證在木材燃燒各個階段均有阻燃劑發揮作用，如在木材開始迅速分解的200-300℃區間，有氯化鎂的堿式碳酸鎂發生脫水吸熱，在300-450℃的木材炭化階段，有硼酸鋅分解脫水促進成炭；本發明的阻燃劑通過不同機理產生阻燃效應，既包括常用的凝聚相阻燃，又包括效果極佳的氣相阻燃機理：其中，單質硅和氯化錫的混合物可能在300-400℃下生成四氯化硅自由基捕捉劑，阻止燃燒鏈式反應，在材料的氣相起阻燃作用，效果極佳，凝聚相阻燃包括各種方式，如水合硅酸鈉在脫水后硅酸鈉發生膨脹而產生的膨脹阻燃機理，又有硼酸鋅的催化脫水成炭機理，凝聚相和氣相共同阻燃，保證配方的良好阻燃效果；本發明的阻燃劑同時具有良好的阻燃效果和抑煙效果，硼酸鋅不僅具良好的阻燃性能，也賦予配方良好的消煙效果。

有益效果

本發明的阻燃劑同時具有良好的阻燃效果和抑煙效果。本發明中主要所有組分均為無機物質，阻燃劑制備工藝簡單，成本較低，清潔無污染。本發明阻燃效果好、工藝簡單，易工業化、清潔無污染。通過真空加壓法將本發明的硅鎂硼納米阻燃溶液注入實木、木單板、木纖維或木刨花中，保持其他生產工藝不變，可制得高效阻燃實木或阻燃人造板，也可將上述阻燃溶液在105℃下烘干，研磨，均勻施加于膠黏劑、涂料中或鋪裝于木材刨花、木材纖維中，其它人造板及木制品的基本生產工藝不變，制備高效阻燃抑煙木材人造板及木制品。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。

實施例1

按重量份的百分比稱取原料，水合硅酸鈉300克、單質硅240克、氯化錫40克、硼酸鋅200克、堿式碳酸鎂150克、氯化鎂20克，所述水合硅酸鈉、單質硅、堿式碳酸鎂均為15nm,30nm,50nm粒徑按1:1:1質量比混合，所述氯化錫、硼酸鋅、氯化鎂均為微米級，將水合硅酸鈉、單質硅、堿式碳酸鎂混合均勻，然后依次在超聲波、微波條件下采用聚乙二醇對阻燃劑與水的混合物進行38min分散處理；將分散后的阻燃劑懸浮液與氯化錫、硼酸鋅、氯化鎂的水溶液混合并攪拌20min，即得到一種硅鎂硼木材納米阻燃劑。

實施例2