CN103158181A - 多功能木材阻燃剂及利用其制备抑烟阻燃樟子松实木的方法 - Google Patents
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Abstract
多功能木材阻燃剂及利用其制备抑烟阻燃樟子松实木的方法，涉及一种多功能阻燃、抑烟、抗流失木材阻燃剂及其阻燃抑烟处理樟子松实木的工艺。为了解决樟子松实木富含油脂难以浸注和木材阻燃剂阻燃性能单一、易流失的缺点和不足，本发明的木材阻燃剂按照以下重量比配制而成：磷酸脒基脲22～56、硼酸15～25、水溶性聚磷酸铵24～56、钼酸铵1～5、硅溶胶20～45。阻燃抑烟樟子松实木的制备方法为：将樟子松木材干燥后进行微波处理，并置于阻燃液中真空加压浸注处理，干燥得到的阻燃抑烟樟子松抑烟性能优异，抑烟效果明显，抗流失性能显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能阻燃、抑烟、抗流失木材阻燃剂及其阻燃抑烟处理樟子松实木的工艺。
背景技术
在各种资源日益紧张的二十一世纪，随着人口的增加和人们生活水平的提高，可再生绿色环保材料越来越引起人们的重视。木材，作为一种天然的可降解再生的环保材料，在人们的生活及建筑装饰中扮演着重要的角色。但是木质材料易燃的特性，极大地限制了其在很多环境下的使用。近几年来，由于木质材料引起的火灾频繁发生，造成的生命财产损失更是不可估量，人们对于木材这种易燃的材料也有了更高的要求-阻燃抑烟。
市场上流通的一些木材阻燃剂，大多性能较为单一，而且有些木材阻燃剂酸性较大，易对其他物件造成腐蚀，例如山西长庆化工出售的缩合氰尿酸胺木材阻燃剂，由于对金属物件腐蚀较强，而受到消费者的投诉。实木阻燃一般采用溶液浸注处理，所以阻燃成分的抗流失性能，也应当作为木材阻燃性能测试的一个重要标准，但是在木材阻燃研究中，对于阻燃成分的抗流失性考虑得较为少。
樟子松实木由于富含油脂，使得木材阻燃剂成分难以进入木材深处。
发明内容
为了解决樟子松实木富含油脂难以浸注和木材阻燃剂阻燃性能单一、易流失的缺点和不足，本发明提供了一种多功能木材阻燃剂及利用其制备抑烟阻燃樟子松实木的方法。
本发明的多功能木材阻燃剂按照以下重量比配制而成：磷酸脒基脲22～56、硼酸15～25、水溶性聚磷酸铵24～56、钼酸铵1～5、硅溶胶20～45。
本发明的阻燃抑烟樟子松实木的制备方法按照以下步骤进行：
将木材在50～80℃的条件下干燥后进行微波处理10～30min，然后置于质量浓度10～20％阻燃液中进行真空处理，真空度0.08-0.1Mpa，保持时间30～60min，然后加压至0.3～0.6Mpa，保持时间30～90min，取出阻燃木材，在50～80℃的条件下干燥，得阻燃抑烟樟子松。
所述阻燃液按照如下方法配制：按照重量比取磷酸脒基脲22～56、硼酸15～25、水溶性聚磷酸铵24～56、钼酸铵1～5、硅溶胶20～45混合得到木材阻燃剂，并将其在水中溶解，得到阻燃剂溶液。
所述硅溶胶二氧化硅质量含量为25～30％，pH为6～8。
本发明采用微波处理可以破坏木材纤维结构之间的水汽膜等结构，提高阻燃剂的浸入性。本发明木材阻燃剂成分所涉及的磷酸脒基脲、硼酸、水溶性聚磷酸铵、钼酸铵、硅溶胶在阻燃性能上都具有各自的特点，磷酸脒基脲和硼酸因其优异的阻燃性能被美国木材防腐协会收录到标准《AWPA P17-98》中FR-1阻燃剂配方中；聚磷酸铵水溶性优异，在市场上有很大的应用；钼酸铵具有较好的抑烟性能，且水溶性十分优异，易于浸注木材；硅溶胶粘度较低，渗透性和分散性与水相当，胶体粒子形成硅氧结合，能够很好地附在纤维表面，具有很好的固着和阻燃作用。经本发明阻燃剂及阻燃处理工艺处理的樟子松阻燃实木兼具磷酸脒基脲、硼酸、聚磷酸铵、硅化合物的阻燃性能、钼酸铵的抑烟性能以及硅溶胶的抗流失性能，阻燃抑烟性能优异，抑烟效果明显，抗流失性能显著。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的多功能木材阻燃剂按照以下重量比配制而成：磷酸脒基脲24～56、硼酸15～21、水溶性聚磷酸铵24～56、钼酸铵1～3、硅溶胶20～44。
具体实施方式二：本实施方式的多功能木材阻燃剂按照下述重量比配制而成：磷酸脒基脲22～52、硼酸17～24、水溶性聚磷酸铵25～53、钼酸铵1～4、硅溶胶21～45。
具体实施方式三：本实施方式的多功能木材阻燃剂按照下述重量比配制而成：磷酸脒基脲25～54、硼酸18～21、水溶性聚磷酸铵23～52、钼酸铵1～5、硅溶胶22～45。
具体实施方式四：本实施方式的多功能木材阻燃剂按照下述重量比配制而成：磷酸脒基脲22～54、硼酸15～22、水溶性聚磷酸铵28～56、钼酸铵2～5、硅溶胶20～44。
具体实施方式五：本实施方式的多功能木材阻燃剂按照下述重量比配制而成：磷酸脒基脲23～52、硼酸19～24、水溶性聚磷酸铵30～56、钼酸铵2～5、硅溶胶20～43。
具体实施方式六：本实施方式的多功能木材阻燃剂按照下述重量比配制而成：磷酸脒基脲35、硼酸23、水溶性聚磷酸铵38、钼酸铵4、硅溶胶25。
具体实施方式七：本实施方式的多功能木材阻燃剂按照下述质量百分比配制而成：磷酸脒基脲55、硼酸16、水溶性聚磷酸铵28、钼酸铵1、硅溶胶33。
具体实施方式八：本实施方式的多功能木材阻燃剂按照下述重量比配制而成：磷酸脒基脲26、硼酸20、水溶性聚磷酸铵51、钼酸铵3、硅溶胶40。
具体实施方式九：本实施方式按照以下步骤制备抑烟阻燃樟子松实木：
将木材在60℃的条件下干燥后进行微波处理30min，并置于15％阻燃液中进行真空处理，真空度0.08Mpa，保持时间40min，开启处理罐加压入口加压，加压0.4Mpa，保持时间60min，取出阻燃木材，并在60℃的条件下干燥，得阻燃抑烟樟子松。
具体实施方式十：本实施方式按照以下步骤制备抑烟阻燃樟子松实木：
将木材在70℃的条件下干燥后进行微波处理20min，并置于20％阻燃液中进行真空处理，真空度0.1Mpa，保持时间50min，开启处理罐加压入口加压，加压0.5Mpa，保持时间70min，取出阻燃木材，并在70℃的条件下干燥，得阻燃抑烟樟子松。
具体实施方式十一：本实施方式按照以下步骤制备抑烟阻燃樟子松实木：
将木材在60～70℃的条件下干燥后进行微波处理15～20min，并置于阻燃液中进行真空处理，真空度0.08～0.1Mpa，保持时间30～60min，开启处理罐加压入口加压，加压0.3～0.4Mpa，保持时间30～40min，取出阻燃木材，并在60～70℃的条件下干燥，得阻燃抑烟樟子松。
所述阻燃液按照如下方法配制：按照重量比取磷酸脒基脲22～53、硼酸15～23、水溶性聚磷酸铵24～54、钼酸铵1～3、硅溶胶20～43混合得到木材阻燃剂，并将其在6～10倍水中溶解，得到阻燃剂溶液。
按照以上最佳阻燃剂配比和最佳阻燃处理工艺研究得到的阻燃木材阻燃抑烟性能参数见表1：
表1阻燃木材阻燃抑烟性能
Claims (10)
1.一种多功能木材阻燃剂，其特征在于所述阻燃剂按照以下重量比配制而成：磷酸脒基脲22～56、硼酸15～25、水溶性聚磷酸铵24～56、钼酸铵1～5、硅溶胶20～45。
2.根据权利要求1所述的多功能木材阻燃剂，其特征在于所述阻燃剂按照以下重量比配制而成：磷酸脒基脲24～56、硼酸15～21、水溶性聚磷酸铵24～56、钼酸铵1～3、硅溶胶20～44。
3.根据权利要求1所述的多功能木材阻燃剂，其特征在于所述阻燃剂按照以下重量比配制而成：磷酸脒基脲22～52、硼酸17～24、水溶性聚磷酸铵25～53、钼酸铵1～4、硅溶胶21～45。
4.根据权利要求1所述的多功能木材阻燃剂，其特征在于所述阻燃剂按照以下重量比配制而成：磷酸脒基脲25～54、硼酸18～21、水溶性聚磷酸铵23～52、钼酸铵1～5、硅溶胶22～45。
5.根据权利要求1所述的多功能木材阻燃剂，其特征在于所述阻燃剂按照以下重量比配制而成：磷酸脒基脲22～54、硼酸15～22、水溶性聚磷酸铵28～56、钼酸铵2～5、硅溶胶20～44。
6.根据权利要求1所述的多功能木材阻燃剂，其特征在于所述阻燃剂按照以下重量比配制而成：磷酸脒基脲23～52、硼酸19～24、水溶性聚磷酸铵30～56、钼酸铵2～5、硅溶胶20～43。
7.一种抑烟阻燃樟子松实木的制备方法，其特征在于所述方法按照以下步骤进行：
将樟子松木材在50～80℃的条件下进行干燥，之后进行微波处理10～30min，并置于阻燃液中进行真空处理，其中真空度0.08～0.1Mpa，保持时间30～60min，然后加压至0.3～0.6Mpa，保持时间30～90min，取出阻燃木材，并在50～80℃的条件下干燥，得阻燃抑烟樟子松；所述阻燃液按照如下方法配制：按照重量比取磷酸脒基脲22～56、硼酸15～25、水溶性聚磷酸铵24～56、钼酸铵1～5、硅溶胶20～45混合得到木材阻燃剂，并将其在水中溶解，得到阻燃剂溶液。
8.根据权利要求7所述的抑烟阻燃樟子松实木的制备方法，其特征在于所述阻燃液的质量浓度为10～20％。
9.根据权利要求7所述的抑烟阻燃樟子松实木的制备方法，其特征在于所述硅溶胶二氧化硅质量含量为25～30％，pH为6～8。
10.根据权利要求7所述的抑烟阻燃樟子松实木的制备方法，其中特征在于所述的最佳阻燃处理工艺为：木材干燥温度为60～70℃，微波处理15～20min，真空加压处理真空度0.08～0.1Mpa，保持时间30～60min；加压压力0.3～0.4Mpa，保持时间30～40min；所述阻燃液按照如下方法配制：按照重量比取磷酸脒基脲22～53、硼酸15～23、水溶性聚磷酸铵24～54、钼酸铵1～3、硅溶胶20～43混合得到木材阻燃剂，并将其在6～10倍水中溶解，得到阻燃剂溶液。
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