[發明專利]一種水溶性抗流失阻燃劑以及利用其制備阻燃木材的方法

在審

• 申請號: 201610069224.7
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105773765A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 郭垂根;郝暢;王奉強;李麗萍;王石進
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: B27K3/52
• 分類號: B27K3/52;B27K3/16;B27K3/02;B27K5/00;B27K3/10;B27K5/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發明涉及一種阻燃劑以及利用其制備阻燃木材的方法。

背景技術

木材作為一種天然的可降解環保材料，在人們的生活中扮演著重要的角色。但由于其 易燃性，極大地限制了其應用。因此，在發揮木材優良性能的同時對其進行改性處理，提 高其阻燃性能、抑煙性能及抗流失性能，減少對其力學性能的影響，以擴大木材的應用范 圍，是節約木材資源，滿足人們生活多種功能需要的重要途徑。

隨著時代的發展和進步，人們對阻燃劑的環保性提出了更高的要求，但是目前能夠投 入實際應用的種類并不多。由于有關規定對于阻燃劑的要求更加嚴格，我們對于阻燃劑的 研究開始側重于全面的考慮阻燃劑的阻燃、抑煙、抗流失、防蟲等效應的綜合研究。

發明內容

本發明是為了解決目前木材易燃、阻燃劑易流失導的技術問題，而提供一種水溶性抗 流失阻燃劑以及利用其制備阻燃木材的方法。

本發明的一種水溶性抗流失阻燃劑的組成按照重量百分比如下：55％～75％的脒基脲 磷酸鹽、10％～20％的硅酸鈉、1％～5％的四鉬酸銨，其余為八硼酸鈉。

本發明的一種水溶性抗流失阻燃劑的制備方法如下：

按照重量百分比稱取55％～75％的脒基脲磷酸鹽、10％～20％的硅酸鈉、1％～5％的四鉬 酸銨，其余為八硼酸鈉，均勻混合后溶解在溫度為50℃～80℃的水中，得到質量濃度為 5％～15％的阻燃劑水溶液。

本發明的一種利用水溶性抗流失阻燃劑制備阻燃木材的方法是按以下步驟完成的：

將木材在溫度為50℃～80℃的條件下干燥至恒重，在微波頻率2455MHz和微波功率 為400W～600W的條件下微波處理1min～3min，然后置于質量濃度為5％～15％的阻燃劑水 溶液中，在真空加壓浸漬罐中進行真空加壓浸注處理，取出木材瀝干后置于質量濃度為 5％～15％的硫酸鋁水溶液中常壓浸注8h～12h，然后在溫度為20℃～40℃的條件下干燥24h， 再在溫度為50℃～80℃的條件下干燥至恒重，得到抗流失阻燃木材；所述的真空加壓浸注 處理為：先在真空度為0.08Mpa～0.12Mpa的條件下保持30min～60min，然后加壓至 0.3Mpa～0.6Mpa，并在壓強為0.3Mpa～0.6Mpa的條件下保持30min～90min，最后在真空度 為0.08Mpa～0.12Mpa的條件下保持30min～60min。

本發明中，木材的阻燃性能測試是指其熱釋放性能以及煙釋放性能的測試，木材的抗 流失性能測試是指其抗浸提值的測試，對于木材物理力學性能的研究主要是測試其壓縮強 度。

在本發明中，脒基脲磷酸鹽、八硼酸鈉具有良好的阻燃性能；硅酸鈉具有良好的抗流 失性能，同時減少微波處理對木材物理力學性能的影響；鉬酸鈉則具有良好的抑煙性能。 本發明將這幾種物質混合制得的阻燃劑具有良好的阻燃、抑煙性能，抗流失性能優異，同 時避免了微波處理對木材物理力學性能的影響，穩定性好，無毒無臭，可廣泛應用于化工 建筑等領域；制備工藝合理，使處理過后的木材具有良好的性能，擴大其使用范圍。

在本發明中木材微波處理的目的主要是加快液體進入和導出木材的速度，即提高木材 液體滲透性。木材經微波處理后，滲透性能的改善可以增強阻燃劑的浸漬處理效果。將微 波處理方法應用于木材的功能化改性過程中時，大多要求處理材的強度降低小，而滲透性 得到顯著提升。因此，在處理過程中需要綜合考慮處理材的力學性能及滲透性，選擇適合 的工藝參數。

附圖說明

圖1是熱釋放速率HRR的測試圖，1是試驗二中未阻燃處理的木材，2是試驗一中 制備的抗流失阻燃木材；

圖2是煙釋放速率SPR的測試圖，1是試驗二中未阻燃處理的木材，2是試驗一中制 備的抗流失阻燃木材；

圖3是CO₂體積濃度的測試圖，1是試驗二中未阻燃處理的木材，2是試驗一中制備 的抗流失阻燃木材；

圖4是硬度測試圖，1是試驗二中未阻燃處理的木材的徑向硬度，2是試驗一中制備 的抗流失阻燃木材的徑向硬度；

圖5是硬度測試圖，1是試驗二中未阻燃處理的木材的弦向硬度，2是試驗一中制備 的抗流失阻燃木材的弦向硬度。

具體實施方式