[發(fā)明專利]一種阻燃木材復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610011928.9
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105643742B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚曉林;王青松;黃勇同
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B27K3/16
• 分類號: B27K3/16;B27K3/08;B27K3/02;B27K5/04
• 代理公司: 北京市京大律師事務(wù)所11321
• 代理人: 劉向輝,王凝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言涉及一種阻燃木材復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前我國不可再生資源日益枯竭，環(huán)境不堪重負(fù)，為保證可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)充分利用可再生、無污染的生物質(zhì)資源和生物質(zhì)材料。木材是一種可再生的綠色環(huán)保材料，因其具有良好的視覺特性、觸覺特性、調(diào)溫調(diào)濕機(jī)能和較高的強(qiáng)重比而深受人們喜愛。但木材固有的易燃性也會(huì)給人類帶來巨大的災(zāi)難。統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，1991-2000年的10年間，平均每年因火災(zāi)死亡的人數(shù)為2456.4人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)11.6億元。2000-2007年間，平均每年因火災(zāi)死亡的人數(shù)為2548.7人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)15.2億元。而這其中很多火災(zāi)都是由易燃的木質(zhì)材料引發(fā)的。因此，對木材進(jìn)行阻燃改性處理有著非常迫切、重要且現(xiàn)實(shí)的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃木材復(fù)合材料及其制備方法。通過對木材進(jìn)行阻燃改性處理，降低木材的易燃性、提高木材的阻燃性，從而可以使經(jīng)過該方法處理過的木材具有更廣的應(yīng)用范圍，例如，可用于制作實(shí)木家具、實(shí)木地板等等，提高了木制品的安全性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種阻燃木材復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將木材用苯醇抽提，真空干燥后待用；(2)以體積比為4：1的比例配制含有磷酸銨和硼酸銨的溶液，并用氨水調(diào)節(jié)所述溶液的PH值至6-7之間，作為前驅(qū)液；(3)在真空減壓系統(tǒng)中將步驟(1)中所述待用的木材浸漬到步驟(2)中所述制備的前驅(qū)液中，使所述前驅(qū)液注入到所述待用的木材的基質(zhì)中；(4)將步驟(3)中浸漬過的木材進(jìn)行表面水洗處理，之后在溫度為65℃、真空度為0.1MPa的條件下真空干燥24小時(shí)，即得。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述制備方法的步驟(2)中的前驅(qū)液含有1mol·L^-1磷酸銨和0.15mol·L^-1硼酸銨。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述制備方法的步驟(3)中的木材至所述前驅(qū)液中的浸漬時(shí)間為2-5小時(shí)。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述制備方法中的所述木材為山毛櫸。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種根據(jù)所述制備方法所制備得到的阻燃木材復(fù)合材料。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供所述阻燃木材復(fù)合材料的應(yīng)用，所述阻燃木材復(fù)合材料應(yīng)用于建筑、裝修和家具制造。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種提高木材力學(xué)性能和阻燃性能的方法，包括如下步驟：(1)將木材用苯醇抽提，真空干燥后待用；(2)以體積比為4：1的比例配制含有磷酸銨和硼酸銨的溶液，并用氨水調(diào)節(jié)所述溶液的PH值至6-7之間，作為前驅(qū)液；(3)在真空減壓系統(tǒng)中將步驟(1)中所述待用的木材浸漬到步驟(2)中所述制備的前驅(qū)液中，使所述前驅(qū)液注入到所述待用的木材的基質(zhì)中；(4)將步驟(3)中浸漬過的木材進(jìn)行表面水洗處理，之后在溫度為65℃、真空度為0.1MPa的條件下真空干燥24小時(shí)。

在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述提高木材力學(xué)性能和阻燃性能的方法的步驟(2)中的前驅(qū)液含有1mol·L^-1磷酸銨和0.15mol·L^-1硼酸銨。

在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述提高木材力學(xué)性能和阻燃性能的方法的所述步驟(3)中的木材至前驅(qū)液中的浸漬時(shí)間為2-5小時(shí)。

在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述提高木材力學(xué)性能和阻燃性能的方法中的所述木材為山毛櫸。

根據(jù)本發(fā)明提供的阻燃木材復(fù)合材料的制備方法能夠提高了木材的力學(xué)性能和阻燃性能，擴(kuò)大了木材的應(yīng)用范圍，并且提高了使用木制品的安全性。

附圖說明

圖1A和圖1B為根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)過阻燃改性處理后的阻燃木材復(fù)合材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)光學(xué)顯微鏡圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)過阻燃改性處理后的阻燃木材復(fù)合材料與素材的壓力試驗(yàn)對比圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)過阻燃改性處理后的阻燃木材復(fù)合材料與素材的差示掃描量熱(DSC)對比圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

首先介紹阻燃木材復(fù)合材料的制備方法：

步驟一：將木材，例如山毛櫸，但不限于此，也可以使用其他的木材用苯醇抽提，并進(jìn)行真空干燥，以備待用；