CN108407005A - 一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗 - Google Patents

一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，该百叶窗包括百叶窗叶片，百叶窗叶片涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，阻燃剂原料包括以下组分：低聚磷酸铵25‑45份；磷酸铵20‑35份；红磷5‑15份；按重量份数计，防潮剂原料包括以下组分：无溶剂硅树脂20‑60份。低聚磷酸铵、磷酸铵和红磷均为磷系阻燃剂，具有阻燃效果。无溶剂硅树脂能够在百叶窗叶片上形成防潮薄膜，同时无溶剂硅树脂在燃烧时，生成的白色燃烧残渣与炭化物构成复合无机层，可以阻止燃烧生成的挥发物外溢，阻隔氧气与基质接触，从而起到阻燃的效果。当磷系阻燃物和无溶剂硅树脂合用时，在高温下，磷会催化促进炭的形成，而硅则增加这些炭层的热稳定性，从而发挥协同阻燃效果。

Description

一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗
技术领域
本发明涉及一种百叶窗，更具体地，涉及一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗。
背景技术
百叶窗是窗子的一种试样，百叶窗使一种家庭新房软装装饰物，新建的楼房，装修基本上都会使用，且现代人崇尚健康舒适的生活，木头在所有的装修材料中具有无可比拟的天然之美。
公告号为CN102794806B的中国专利公开了一种阻燃木质百叶窗叶片的制造方法，该制造方法包括以下步骤：木质百叶窗叶片制作、浸渍阻燃处理、干燥处理、砂光、油漆；先制作木质百叶窗叶片，将预先准备好的木材，利用设备加工成6X15cm，厚度为5cm的木质叶片；然后配置阻燃剂：将20份低聚磷酸铵、25份磷酸铵、12份焦磷酸铵、20份硫酸铵，用80℃水加热溶解，溶解时间2分钟，然后再将10份硼酸加入上述化合物中并使用超声溶解，溶解时间5分钟，冷却得到阻燃剂；真空加压阻燃处理中先进行抽真空处理，真空度为-0.04MPa，抽真空处理时间为5min；再将阻燃剂的水溶液放入真空加压罐中，阻燃剂的水溶液使用水将阻燃剂配置成的浓度为10％的水溶液，进行加压处理，压强为0.2MPa；然后将经过加压阻燃处理的木质百叶窗叶片送入微波真空罐中先进行抽真空处理，真空度为-0.06MPa；再进行微波干燥处理，微波频率为245MHz，温度为30℃，微波处理时间为2分钟。
这种木质百叶窗叶片能够防止阻燃剂的流失，从而能够有效保持阻燃效果，但是当天气较为潮湿的时候，木质的百叶窗叶片较为容易发生霉变，不仅不易清理，且非常影响美观度，有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，在能够防火阻燃的同时，还具有防潮的功能。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，所述百叶窗叶片涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，所述阻燃剂原料包括以下组分：低聚磷酸铵25-45份；磷酸铵20-35份；红磷5-15份；按重量份数计，所述防潮剂原料包括以下组分：无溶剂硅树脂20-60份。
通过采用上述技术方案，低聚磷酸铵、磷酸铵和红磷的阻燃机理为：磷具有强脱水性，磷系阻燃剂在高温燃烧时生成磷酸或聚磷酸，容易在燃烧物表面形成高粘度的熔融玻璃质和致密的炭化层，使基质与热和氧隔绝开来；捕获游离基，在燃烧中分解生成PO或者HPO等游离基，在气相状态下捕捉活性H游离基或OH游离基；促进燃烧物表面形成多孔质的发泡炭化层，隔绝热和氧，进而产生阻燃效果。
无溶剂硅树脂是一种不含溶剂型硅树脂，不含重金属和芳香烃溶剂，对人体无毒害作用，固化时无副产物产生的环保型高分子材料。将无溶剂硅树脂涂覆在百叶窗叶片上能够在百叶窗叶片的表面形成一层非常柔韧牢固的薄膜，该薄膜能够阻隔空气中的水汽进入木质的百叶窗叶片内，进而使百叶窗叶片的内部能够保持干燥，防止百叶窗叶片发生霉变。
无溶剂硅树脂在燃烧时，分子中的-Si-O键形成-Si-C键，生成的白色燃烧残渣与炭化物构成复合无机层，可以阻止燃烧生成的挥发物外溢，阻隔氧气与基质接触，从而起到阻燃的效果。
当磷系阻燃物和无溶剂硅树脂合用时，在高温下，磷会催化促进炭的形成，而硅则增加这些炭层的热稳定性，从而发挥协同阻燃效果。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述阻燃剂原料包括以下组分：低聚磷酸铵30-40份；磷酸铵25-30份；红磷10-15份；按重量份数计，所述防潮剂原料包括以下组分：无溶剂硅树脂30-50份。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述阻燃剂原料包括氢氧化镁2-5份。
通过采用上述技术方案，氢氧化镁在受热时发生分解释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低百叶窗叶片在火焰中的表面温度，且分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料，能够附着于百叶窗叶片的表面进一步阻止燃烧的进行，提高百叶窗叶片的抗火性能，同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。氢氧化镁在整个阻燃过程中不但没有任何有害物质产生，而且其分解的产物在阻燃的同时还能够吸收燃烧所产生的部分有害气体和烟雾。
氢氧化镁在燃烧时，热分解脱水并生成氧化镁焦化膜，无溶剂硅树脂在燃烧时，分子中的-Si-O键形成-Si-C键，氧化镁焦化膜能够与-Si-C键形成更为致密的隔绝层，进一步抑制百叶窗叶片与空气中的氧气接触和燃烧气体的外溢，进而提高了阻燃和抑烟性能。
本发明进一步设置为：所述氢氧化镁设置为纳米氢氧化镁。
通过采用上述技术方案，由于木质的百叶窗叶片的表面较为粗糙，纳米氢氧化镁能够更好地附着于百叶窗叶片的表面以提高阻燃效果，且纳米级的氢氧化镁具有更高的反应活性，进而提高阻燃性并降低发烟量。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述阻燃原料包括硼酸锌1-5份。
通过采用上述技术方案，硼酸锌阻燃作用主要来自以下几个方面：硼酸锌是低熔点玻璃体，能够形成玻璃态无机膨胀涂层，具有对新生炭中孔洞和裂缝的封闭作用，从而对阻燃性能的提高有一定的帮助；能够促进成炭；能够阻碍可燃气体的溢出，同时起到抑烟的效果；能够在高温下脱水，具有吸热、发泡的功效，进而通过添加硼酸锌能够进一步提高百叶窗叶片的阻燃效果。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述防潮剂原料包括单月桂基磷酸酯2-5份。
通过采用上述技术方案，单月桂基磷酸酯具有分散和乳化作用，能够提高无溶剂硅树脂的流动性，进而提高阻燃剂和防潮剂的混合效果，并提高阻燃剂和防潮剂混合的均匀度，进而提高阻燃剂和防潮剂在百叶窗叶片表面的覆盖均匀度，进而提高无溶剂硅树脂与磷系阻燃剂之间的协同增效，提高氢氧化镁和无溶剂硅树脂之间形成的隔绝层的致密性，进而提高对百叶窗叶片的阻燃效果。
单月桂基磷酸酯能够形成胶团，具有空间位阻作用，可减小粒子的碰撞和重力沉降，进而能够有效抑制氢氧化镁晶体的增长，因此可获得小尺寸、粒度分布均匀的纳米颗粒。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.低聚磷酸铵、磷酸铵和红磷均为磷系阻燃剂，具有阻燃效果，无溶剂硅树脂同时具有防潮和阻燃的效果，同时无溶剂硅树脂能够与磷系阻燃剂发挥协同阻燃效果，进一步提高阻燃效果；
2.氢氧化镁具有阻燃和抑烟的作用，且氢氧化镁能够与无溶剂硅树脂形成协同增效作用，进一步提高阻燃和抑烟性能；
3.单月桂基磷酸酯能够提高阻燃剂和防潮剂的混合效果，进而提高无溶剂硅树脂与磷系阻燃剂之间、氢氧化镁和无溶剂硅树脂之间的协同增效，且单月桂基磷酸酯更有利于氢氧化镁保持纳米颗粒，提高了对百叶窗的阻燃效果。
具体实施方式
实施例1：一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，百叶窗叶片上涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，阻燃剂和防潮剂的原料如表1所示。其中，阻燃剂原料包括低聚磷酸铵、磷酸铵、红磷、纳米氢氧化镁和硼酸锌，防潮剂原料包括无溶剂硅树脂和单月桂基磷酸酯。具有防火阻燃功能的木质百叶窗的制备方法包括以下步骤：
步骤1：制作木质百叶窗叶片；
步骤2：配置阻燃剂，将低聚磷酸铵、磷酸铵和红磷混合，用80℃水加热溶解，添加纳米氢氧化镁和硼酸锌，搅拌均匀并冷却获得阻燃剂；
步骤3：配置防潮剂，将无溶剂硅树脂和单月桂基磷酸酯搅拌均匀，获得防潮剂；
步骤4：将阻燃剂和防潮剂相互混合并搅拌均匀，获得涂料；
步骤5：将涂料涂覆于百叶窗叶片表面，微波干燥；
步骤6：将微波干燥后的百叶窗叶片进行油漆，将百叶窗叶片进行组装获得百叶窗。
实施例2：与实施例1的不同之处在于，阻燃剂和防潮剂的原料以及重量份数如表1所示。
实施例3：一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，百叶窗叶片上涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，阻燃剂和防潮剂的原料如表1所示。其中，阻燃剂原料包括低聚磷酸铵、磷酸铵、红磷、纳米氢氧化镁和硼酸锌，防潮剂原料包括无溶剂硅树脂。具有防火阻燃功能的木质百叶窗的制备方法包括以下步骤：
步骤1：制作木质百叶窗叶片；
步骤2：配置阻燃剂，将低聚磷酸铵、磷酸铵和红磷混合，用80℃水加热溶解，添加纳米氢氧化镁和硼酸锌，搅拌均匀并冷却获得阻燃剂；
步骤3：将阻燃剂和防潮剂相互混合并搅拌均匀，获得涂料；
步骤4：将涂料涂覆于百叶窗叶片表面，微波干燥；
步骤5：将微波干燥后的百叶窗叶片进行油漆，将百叶窗叶片进行组装获得百叶窗。
实施例4：与实施例3的不同之处在于，阻燃剂和防潮剂的原料以及重量份数如表1所示。
实施例5：一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，百叶窗叶片上涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，阻燃剂和防潮剂的原料如表1所示。其中，阻燃剂原料包括低聚磷酸铵、磷酸铵、红磷和纳米氢氧化镁，防潮剂原料包括无溶剂硅树脂和单月桂基磷酸酯。具有防火阻燃功能的木质百叶窗的制备方法包括以下步骤：
步骤1：制作木质百叶窗叶片；
步骤2：配置阻燃剂，将低聚磷酸铵、磷酸铵和红磷混合，用80℃水加热溶解，添加纳米氢氧化镁，搅拌均匀并冷却获得阻燃剂；
步骤3：配置防潮剂，将无溶剂硅树脂和单月桂基磷酸酯搅拌均匀，获得防潮剂；
步骤4：将阻燃剂和防潮剂相互混合并搅拌均匀，获得涂料；
步骤5：将涂料涂覆于百叶窗叶片表面，微波干燥；
步骤6：将微波干燥后的百叶窗叶片进行油漆，将百叶窗叶片进行组装获得百叶窗。
实施例6：与实施例5的不同之处在于，阻燃剂和防潮剂的原料以及重量份数如表1所示。
实施例7：一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，百叶窗叶片上涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，阻燃剂和防潮剂的原料如表1所示。其中，阻燃剂原料包括低聚磷酸铵、磷酸铵、红磷和硼酸锌，防潮剂原料包括无溶剂硅树脂和单月桂基磷酸酯。具有防火阻燃功能的木质百叶窗的制备方法包括以下步骤：
步骤1：制作木质百叶窗叶片；
步骤2：配置阻燃剂，将低聚磷酸铵、磷酸铵和红磷混合，用80℃水加热溶解，再加入硼酸锌，搅拌均匀并冷却获得阻燃剂；
步骤3：配置防潮剂，将无溶剂硅树脂和单月桂基磷酸酯搅拌均匀，获得防潮剂；
步骤4：将阻燃剂和防潮剂相互混合并搅拌均匀，获得涂料；
步骤5：将涂料涂覆于百叶窗叶片表面，微波干燥；
步骤6：将微波干燥后的百叶窗叶片进行油漆，将百叶窗叶片进行组装获得百叶窗。
实施例8：与实施例7的不同之处在于，阻燃剂和防潮剂的原料以及重量份数如表1所示。
对比例1：一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，百叶窗叶片上涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，阻燃剂和防潮剂的原料如表1所示。其中，阻燃剂原料包括低聚磷酸铵、磷酸铵、红磷、纳米氢氧化镁和硼酸锌，防潮剂原料包括单月桂基磷酸酯。具有防火阻燃功能的木质百叶窗的制备方法包括以下步骤：
步骤1：制作木质百叶窗叶片；
步骤2：配置阻燃剂，将低聚磷酸铵、磷酸铵和红磷混合，用80℃水加热溶解，添加纳米氢氧化镁和硼酸锌，搅拌均匀并冷却获得阻燃剂；
步骤3：将阻燃剂和防潮剂相互混合并搅拌均匀，获得涂料；
步骤4：将涂料涂覆于百叶窗叶片表面，微波干燥；
步骤5：将微波干燥后的百叶窗叶片进行油漆，将百叶窗叶片进行组装获得百叶窗。
对比例2：与对比例1的不同之处在于，阻燃剂和防潮剂的原料以及重量份数如表1所示。
对比例3：一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，百叶窗叶片上涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，阻燃剂和防潮剂的原料如表1所示。其中，阻燃剂原料包括纳米氢氧化镁和硼酸锌，防潮剂原料包括无溶剂硅树脂和单月桂基磷酸酯。具有防火阻燃功能的木质百叶窗的制备方法包括以下步骤：
步骤1：制作木质百叶窗叶片；
步骤2：配置阻燃剂，将纳米氢氧化镁和硼酸锌搅拌均匀并获得阻燃剂；
步骤3：配置防潮剂，将无溶剂硅树脂和单月桂基磷酸酯搅拌均匀，获得防潮剂；
步骤4：将阻燃剂和防潮剂相互混合并搅拌均匀，获得涂料；
步骤5：将涂料涂覆于百叶窗叶片表面，微波干燥；
步骤6：将微波干燥后的百叶窗叶片进行油漆，将百叶窗叶片进行组装获得百叶窗。
对比例4：与对比例3的不同之处在于，阻燃剂和防潮剂的原料以及重量份数如表1所示。
对比例5：一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，百叶窗叶片上涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，阻燃剂和防潮剂的原料如表1所示。其中，阻燃剂原料包括低聚磷酸铵、磷酸铵、红磷和硼酸锌，防潮剂原料包括单月桂基磷酸酯。具有防火阻燃功能的木质百叶窗的制备方法包括以下步骤：
步骤1：制作木质百叶窗叶片；
步骤2：配置阻燃剂，将低聚磷酸铵、磷酸铵和红磷混合，用80℃水加热溶解，再加入硼酸锌，搅拌均匀并冷却获得阻燃剂；
步骤3：将阻燃剂和防潮剂相互混合并搅拌均匀，获得涂料；
步骤4：将涂料涂覆于百叶窗叶片表面，微波干燥；
步骤5：将微波干燥后的百叶窗叶片进行油漆，将百叶窗叶片进行组装获得百叶窗。
对比例6：与对比例5的不同之处在于，阻燃剂和防潮剂的原料以及重量份数如表1所示。
对比例7：一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，百叶窗叶片上涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，阻燃剂和防潮剂的原料如表1所示。其中，阻燃剂原料包括纳米氢氧化镁和硼酸锌，防潮剂原料包括单月桂基磷酸酯。具有防火阻燃功能的木质百叶窗的制备方法包括以下步骤：
步骤1：制作木质百叶窗叶片；
步骤2：配置阻燃剂，将纳米氢氧化镁和硼酸锌搅拌均匀并获得阻燃剂；
步骤3：将阻燃剂和防潮剂相互混合并搅拌均匀，获得涂料；
步骤4：将涂料涂覆于百叶窗叶片表面，微波干燥；
步骤5：将微波干燥后的百叶窗叶片进行油漆，将百叶窗叶片进行组装获得百叶窗。
对比例8：与对比例7的不同之处在于，阻燃剂和防潮剂的原料以及重量份数如表1所示。
其中，本发明根据国标GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行试验，试验结果如表1所示。
表1
表1-续
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，包括百叶窗叶片，其特征在于：所述百叶窗叶片涂覆有阻燃剂和防潮剂，按重量份数计，所述阻燃剂原料包括以下组分：
低聚磷酸铵25-45份；
磷酸铵20-35份；
红磷5-15份；
按重量份数计，所述防潮剂原料包括以下组分：
无溶剂硅树脂20-60份。
2.根据权利要求1所述的一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，其特征在于：按重量份数计，所述阻燃剂原料包括以下组分：
低聚磷酸铵30-40份；
磷酸铵25-30份；
红磷10-15份；
按重量份数计，所述防潮剂原料包括以下组分：
无溶剂硅树脂30-50份。
3.根据权利要求1所述的一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，其特征在于：按重量份数计，所述阻燃剂原料包括氢氧化镁2-5份。
4.根据权利要求3所述的一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，其特征在于：所述氢氧化镁设置为纳米氢氧化镁。
5.根据权利要求1所述的一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，其特征在于：按重量份数计，所述阻燃原料包括硼酸锌1-5份。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种具有防火阻燃功能的木质百叶窗，其特征在于：按重量份数计，所述防潮剂原料包括单月桂基磷酸酯2-5份。
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