[發(fā)明專利]一種聚磷酸銨?硼酸復(fù)配的防火阻燃型生物質(zhì)板材及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710350623.5
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107057393A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解安慶
• 申請（專利權(quán)）人: 宿州市逢源生物科技有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L91/06;C08L33/02;C08K9/06;C08K3/04;C08K3/32;C08K3/38
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及板材領(lǐng)域，具體涉及一種聚磷酸銨-硼酸復(fù)配的防火阻燃型生物質(zhì)板材及其制備方法。

背景技術(shù)

生物質(zhì)炭是將農(nóng)作物秸稈、木屑等生物質(zhì)材料在限制或隔絕氧氣的環(huán)境條件下，經(jīng)熱解得到的固體產(chǎn)物。利用農(nóng)作物秸稈等廢棄物制備成的生物質(zhì)炭由于灰分含量較高，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用會受到一定的限制，而在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上卻可以廣泛應(yīng)用。

張瑾在其碩士學(xué)位論文《利用水稻秸稈制作可完全降解的生物質(zhì)板材》中，以農(nóng)業(yè)廢棄物水稻秸稈為原料，采用純物理方法，經(jīng)過切碎、浸泡、磨解、熱壓成型等工藝之后，制成了具有一定強(qiáng)度的生物質(zhì)板材。但是存在防水、防火性能不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種聚磷酸銨-硼酸復(fù)配的防火阻燃型生物質(zhì)板材及其制備方法，依照該工藝制備的板材具備良好防火阻燃、防水、減摩抗磨性能。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種聚磷酸銨-硼酸復(fù)配的防火阻燃型生物質(zhì)板材的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

a. 將50-60重量份水稻秸稈用粉碎機(jī)剪為10-15mm的碎片，用清水浸泡3-4d后，用磨解機(jī)進(jìn)行機(jī)械磨解10-30min，分絲帚化，得到水稻秸稈懸濁液；

b. 向5-10重量份氧化石墨中1:2-3加入N,N二甲基甲酰胺，超聲1-2h分散均勻，形成懸浮液，加入0.3-0.5重量份三乙胺、2-3重量份十六烷基三甲氧基硅烷，磁力攪拌20-40min，在油浴、氮?dú)夥諊校瑪嚢杌亓鞣磻?yīng)3-5h，過濾、洗滌，得改性氧化石墨；

c. 向4-8重量份液體石蠟中1:3-5加入蒸餾水，加熱至80-90℃，加入3-7重量份OP-10乳化劑，攪拌乳化1-2h，得乳化液體石蠟，加入10-20重量份單體丙烯酸、1-2重量份引發(fā)劑K₂S₂O₈、及b中所得物料，反應(yīng)2-3h得耐磨防水劑；

d. 向5-9重量份聚磷酸銨中加入0.1-0.2重量份改性劑KH570，再1:5-10加入無水乙醇，恒溫60-70℃水浴加熱攪拌1-2h，抽濾，將產(chǎn)物放入60-80℃烘箱中烘干2-3h，得改性聚磷酸銨，將其與3-6重量份硼酸混合研磨1-2h，得到復(fù)配防火阻燃劑；

e. 將a、c、d中所得物料混合，超聲振蕩分散1-2h，均勻填充在模具中，放入熱壓機(jī)中于110-120℃進(jìn)行壓縮2-3h干燥成型，制成生物質(zhì)板材。

其中，步驟b中所述油浴是指105-115℃；步驟c中所述攪拌乳化速度為1000-1100r/min；步驟e中所述熱壓機(jī)的壓力為2-8MPa。

本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理及有益效果如下：

聚磷酸銨熱穩(wěn)定性能好、P-N阻燃元素含量高，用改性劑KH570對聚磷酸銨表面進(jìn)行改性處理，提高其阻燃效果；與硼酸復(fù)配，產(chǎn)生協(xié)效效應(yīng)，阻燃性能持久，無毒抑煙，提高了生物質(zhì)板材的防火阻燃性能；先用乳化劑OP-10對液體石蠟進(jìn)行乳化，制備得到液體石蠟乳液，再以單體丙烯酸為改性介體、K₂S₂O₈為引發(fā)劑，改性液體石蠟制備丙烯酸改性液體石蠟防水劑，結(jié)合了石蠟乳液的耐水性和丙烯酸的耐熱性；以N,N二甲基甲酰胺為溶劑，以三乙胺為催化劑，用十六烷基三甲氧基硅烷對氧化石墨進(jìn)行改性，制備得到硅烷改性氧化石墨，提高氧化石墨與液體石蠟的兼容性，將其添加到液體石蠟中，明顯提高液體石蠟的減摩能力，具有優(yōu)異的摩擦性能，對生物質(zhì)板材起到減摩抗磨作用。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例

一種聚磷酸銨-硼酸復(fù)配的防火阻燃型生物質(zhì)板材的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

a. 將60kg水稻秸稈用粉碎機(jī)剪為10-15mm的碎片，用清水浸泡3d后，用磨解機(jī)進(jìn)行機(jī)械磨解30min，分絲帚化，得到水稻秸稈懸濁液；

b. 向5kg氧化石墨中1:2加入N,N二甲基甲酰胺，超聲1h分散均勻，形成懸浮液，加入0.3kg三乙胺、2kg十六烷基三甲氧基硅烷，磁力攪拌40min，在油浴、氮?dú)夥諊校瑪嚢杌亓鞣磻?yīng)5h，過濾、洗滌，得改性氧化石墨；