CN104647526A - 一种水溶性木材阻燃剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水溶性木材阻燃剂及其制备方法。本发明的一种水溶性木材阻燃剂，其组分按质量百分数配比为：含磷化合物30%～50%、氨基化合物20%～40%、含硼化合物10%～30%、铝盐5%～15%、表面活性剂0.5%～3%。本发明的有益效果是，本发明的一种水溶性木材阻燃剂含有较高的磷、氮、硼、铝元素含量，为磷-氮-硼-铝-表面活性剂复合而成的高效无卤阻燃体系，充分发挥表面活性剂在降低阻燃药液的表面张力、增加浸润深度、提高载药率的作用，并且易溶于水，可直接配制成阻燃药液，用于木材的阻燃载药处理。本发明提供的方法工艺简单，对木材阻燃处理的效果好，无迁移、吸湿现象，而且成本低，对木材还具防腐、防虫以及尺寸稳定等功效。

Description

一种水溶性木材阻燃剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及木材阻燃剂技术领域，具体地说是一种水溶性木材阻燃剂及其制备方法。

背景技术

木材由于具有良好的视觉特性、触觉特性、调温机能和较好的力学性能而被广泛应用于建筑、家具等领域。但木材属于可燃材料，极易引起火灾，可能会造成巨大的人员伤亡及财产损失。随着公众防火安全意识的提高，以及我国消防政策、法规、标准的逐渐完善，木材阻燃变得日益重要，市场也迫切需要好的木材阻燃剂。木材与合成高分子不同，在通常的加工条件下不溶解、不熔融，这就决定了其阻燃处理多采用浸注法，阻燃剂多为水溶型。现有木材阻燃剂多为磷-氮-硼体系，普遍受到阻燃剂迁移、吸湿等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、水溶性好、阻燃、抑烟、无迁移吸湿现象和制备工艺简单的水溶性木材阻燃剂及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水溶性木材阻燃剂，其组分按质量百分数配比为：含磷化合物30%～50%、氨基化合物20%～40%、含硼化合物10%～30%、铝盐5%～15%、表面活性剂0.5%～3%。

所述的含磷化合物为磷酸、亚磷酸、次磷酸、偏磷酸、聚磷酸、焦磷酸、聚磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的一种或两种以上混合物。

所述的氨基化合物为双氰胺、三聚氰胺、尿素中的一种。

所述的含硼化合物为硼酸、硼砂、四硼酸钠、水合硼酸锌、硼酸盐中的一种或两种以上混合物。

所述的铝盐为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝中的一种或两种以上混合物。

所述的表面活性剂为一乙醇铵、二乙醇胺、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种以上混合物。

本发明的一种水溶性木材阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按质量配比称取各组分；

（2）、在含磷化合物配制的水溶液中加入铝盐，加热至70℃～l20℃保持30～60分钟，然后冷却到室温，得到溶液A；

（3）、在氨基化合物配制的水溶液中加入含硼化合物，加热至25℃～60℃保持15～30分钟，然后冷却到室温，以得到溶液B；

（4）、将步骤（2）的溶液A和步骤（3）的溶液B进行混合，并加入表面活性剂和混合均匀，在70℃～90℃保持15～30分钟，经冷却、过滤、结晶、烘干、粉碎、过筛后，即得本发明。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明的一种水溶性木材阻燃剂含有较高的磷、氮、硼、铝元素含量，为磷-氮-硼-铝-表面活性剂复合而成的高效无卤阻燃体系，充分发挥表面活性剂在降低阻燃药液的表面张力、增加浸润深度、提高载药率的作用，并且易溶于水，可直接配制成阻燃药液，用于木材的阻燃载药处理。本发明提供的方法工艺简单，对木材阻燃处理的效果好，无迁移、吸湿现象，而且成本低，对木材还具防腐、防虫以及尺寸稳定等功效。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种水溶性木材阻燃剂，其组分按质量百分数配比为：磷酸38%、双氰胺30%、硼酸和硼砂混合物20%、氯化铝10%、二乙醇胺2%，其中所述磷酸的质量浓度为75%～85%，硼酸和硼砂混合物的质量比为1：1。

制备方法：（1）、按质量配比称取各组分；（2）、在磷酸配制的水溶液中加入氯化铝，加热至70℃～l20℃保持30～60分钟，然后冷却到室温，得到溶液A；（3）、在双氰胺配制的水溶液中加入硼酸和硼砂混合物，加热至25℃～60℃保持15～30分钟，然后冷却到室温，以得到溶液B；（4）、将步骤（2）的溶液A和步骤（3）的溶液B进行混合，并加入二乙醇胺和混合均匀，在70℃～90℃保持15～30分钟，经冷却、过滤、结晶、烘干、粉碎、过筛后，即得本发明。

实施例2：

一种水溶性木材阻燃剂，其组分按质量百分数配比为：聚磷酸铵50%、三聚氰胺34%、四硼酸钠10%、氯化铝5%、十二烷基苯磺酸钠1%。

制备方法：（1）、按质量配比称取各组分；（2）、在聚磷酸铵配制的水溶液中加入氯化铝，加热至70℃～l20℃保持30～60分钟，然后冷却到室温，得到溶液A；（3）、在三聚氰胺配制的水溶液中加入四硼酸钠，加热至25℃～60℃保持15～30分钟，然后冷却到室温，以得到溶液B；（4）、将步骤（2）的溶液A和步骤（3）的溶液B进行混合，并加入十二烷基苯磺酸钠和混合均匀，在70℃～90℃保持15～30分钟，经冷却、过滤、结晶、烘干、粉碎、过筛后，即得本发明。

Claims (7)

1.一种水溶性木材阻燃剂，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：含磷化合物30%～50%、氨基化合物20%～40%、含硼化合物10%～30%、铝盐5%～15%、表面活性剂0.5%～3%。

2.根据权利要求1所述的一种水溶性木材阻燃剂，其特征在于，所述的含磷化合物为磷酸、亚磷酸、次磷酸、偏磷酸、聚磷酸、焦磷酸、聚磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的一种或两种以上混合物。

3.根据权利要求1所述的一种水溶性木材阻燃剂，其特征在于，所述的氨基化合物为双氰胺、三聚氰胺、尿素中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种水溶性木材阻燃剂，其特征在于，所述的含硼化合物为硼酸、硼砂、四硼酸钠、水合硼酸锌、硼酸盐中的一种或两种以上混合物。

5.根据权利要求1所述的一种水溶性木材阻燃剂，其特征在于，所述的铝盐为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝中的一种或两种以上混合物。

6.根据权利要求1所述的一种水溶性木材阻燃剂，其特征在于，所述的表面活性剂为一乙醇铵、二乙醇胺、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种以上混合物。

7.根据权利要求1所述的一种水溶性木材阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、按质量配比称取各组分；

（2）、在含磷化合物配制的水溶液中加入铝盐，加热至70℃～l20℃保持30～60分钟，然后冷却到室温，得到溶液A；

（3）、在氨基化合物配制的水溶液中加入含硼化合物，加热至25℃～60℃保持15～30分钟，然后冷却到室温，以得到溶液B；

（4）、将步骤（2）的溶液A和步骤（3）的溶液B进行混合，并加入表面活性剂和混合均匀，在70℃～90℃保持15～30分钟，经冷却、过滤、结晶、烘干、粉碎、过筛后，即得本发明。