[發明專利]一種阻燃木材復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011114340.9
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112248161A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 熊勝
• 申請（專利權）人: 桃江縣鑫龍陽光木業膠板廠（普通合伙）
• 主分類號: B27K3/52
• 分類號: B27K3/52;B27K3/08;B27K5/00
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 馬良濤

本發明公開一種阻燃木材復合材料及其制備方法，涉及木材復合材料技術領域。本發明公開的阻燃木材復合材料的制備方法為：將有機硅硼阻燃劑加入聚乙二醇溶液和尿素溶液均勻混合，用氨水調節PH值，制得改性溶液；將木材放入壓力浸漬罐中，抽真空；將改性溶液加入到壓力浸漬罐中，真空浸漬；排除改性溶液后，高溫高壓下，保持一段時間，然后冷卻至室溫，洗滌干燥后，制得阻燃木材復合材料。本發明提供的阻燃木材復合材料，通過有機硅硼阻燃劑對木材進行改性處理，降低了木材的易燃性，提高木材的阻燃性能和力學強度，并具有良好的抗流失性和抑煙性，從而使本發明的木材復合材料具有更廣的應用范圍。

技術領域

本發明屬于木材復合材料技術領域，尤其涉及一種阻燃木材復合材料及其制備方法。

背景技術

當今社會，全球變暖等一系列嚴峻的客觀問題不斷給人們敲響警鐘，保護環境和可持續發展是世界范圍內推崇的主題。木材作為一種非常重要的原料，是眾多材料中唯一可再生的材料，符合人類社會重視的對材料的可持續發展性和環境友好型的趨勢和要求。隨著國家對生態環境的重視，對林業的調整，各國相繼出臺了限制森林砍伐的政策，以至于木材進口所需要的代價越來越大，使用天然林木材也將越來越少。隨著工業快速發展，污染越發嚴重，為此我國開始大量種植楊樹、杉樹、橡膠樹等人工速生林。和天然林相比，人工速生林生長年限較短，木材材質疏松、密度低，物理力學強度和尺寸穩定性都相對較差，并且木材易燃等缺陷，使人工速生林的應用范圍受到嚴重限制，影響了人工速生林木材的應用前景，大大限制了木材產業和人工速生林產業的可持久發展。

木材的燃燒大致可分為四個過程：一是150℃以下為木材干燥過程；二是150-270℃為預炭化階段；三是270-400℃為炭化階段；四是400-500℃為燃燒蔓延階段。木材阻燃處理是提高木質材料防火安全性能的重要手段，也是現有建筑木材、家居木材等應用領域所需的基本需求。傳統的含鹵型阻燃劑在燃燒過程中會產生大量有害氣體，會污染環境且損害人類健康，目前已禁止使用。氮系阻燃劑本身廉價易得，在使用過程中表現出低毒高效的特點，應用較為廣泛，但其生煙量較大。磷系阻燃劑毒性小、價格低，但在使用過程中易流失、易生煙。硼系阻燃劑是一種理想的抑煙阻燃劑，但其溶解度低，添加量受限，不能很好的發揮阻燃作用，應用價值低。而硅系阻燃劑具有很好的阻燃性能，且有良好的抗流失性，但其阻燃機理單一，不能很好的發揮其效果。現有市場上的阻燃木材大都采用單一阻燃劑，很難滿足人們對阻燃木材的需求，也有一些采用復合阻燃劑，但阻燃效果不盡人意，未達到復合阻燃劑所需的阻燃效果，因此，開發一種具有優異阻燃性能的木材復合材料成為必然需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種阻燃木材復合材料及其制備方法，通過有機硅硼阻燃劑對木材進行改性處理，降低了木材的易燃性，提高木材的阻燃性能和力學強度，并具有良好的抗流失性和抑煙性，從而使本發明的木材復合材料具有更廣的應用范圍。

為了實現本發明的目的，本發明提供了一種阻燃木材復合材料的制備方法，包括以下具體步驟：

(1)將有機硅硼阻燃劑加入到質量濃度為35％的聚乙二醇溶液中混合均勻得溶液A，并將溶液A與質量濃度為60％的尿素溶液均勻混合，然后加入氨水調節PH值為6-7之間，制得改性溶液；

(2)將木材放入壓力浸漬罐中，開啟真空泵，抽真空，真空壓力為-0.1MPa～-0.05MPa，抽真空時間為5-10min；

(3)不關閉真空泵，保持真空壓力為-0.1MPa～-0.05MPa，將改性溶液加入到壓力浸漬罐中，待改性溶液加滿壓力浸漬罐后，關閉真空泵，真空浸漬；

(4)將壓力浸漬罐中的改性溶液排出，然后升溫至80-100℃，將真空浸漬后的木材于該溫度下恒溫2-4h；

(5)冷卻至室溫，取出步驟(4)所得的木材，去離子水洗滌，干燥，即得阻燃木材復合材料。

進一步的，所述步驟(1)中的所述有機硅硼阻燃劑是由硅烷偶聯劑、五硼酸銨和水合硼酸鋅組成。