一种复合型木材阻燃剂、制备方法及其用途

一种复合型木材阻燃剂、制备方法及其用途

技术领域

本发明涉及木材阻燃剂技术领域，具体地说是一种复合型木材阻燃剂、制备方法及其用途。

背景技术

目前，木材阻燃剂种类繁多，按其有效阻燃元素主要有：含有磷、氮、硼和卤素的化合物或混合物的阻燃剂。由于卤素阻燃剂在高温下将产生有害气体，对人体及环境产生不良影响，目前已被逐渐禁止使用；而含磷、氮、硼元素的阻燃剂则是目前木质阻燃剂的主体。随着社会的发展与进步，人们对木质阻燃剂的要求已从最初的只侧重于阻燃本身，到注重阻燃、发烟、材性、环境特性、附加性能和经济性等全方位的综合性能，这使得木质阻燃剂新品种的开发和生产难度越来越大；其次，现有木质阻燃剂基本上是采用浸泡的方式处理木材以达到阻燃效果，往往存在浸入木材深度不够，载药率不高，只在木材表面有阻燃效果，而当表层被破坏后，其阻燃效果就会立即消失；再者，现有木质阻燃剂基本上都存在迁移和析出的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供一种无卤、抑烟、环保、高效和综合性能优良的复合型木材阻燃剂、制备方法及其用途。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合型木材阻燃剂，其组分按质量百分数配比为：磷酸20%～40%、三聚氰胺10%～30%、聚磷酸铵10%～30%、四硼酸钠5%～10%、二氧化硅溶胶2%～10%、钼酸铵2%～5%、二乙醇胺0.5%～3%、0.1%～1%。

所述磷酸的质量百分比浓度为75%～85%。

所述二氧化硅溶胶的二氧化硅的含量为20～30wt%。

本发明的一种复合型木材阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按质量百分数配比称取各组分；

（2）、将三聚氰胺用软化水配成水溶液，然后加入磷酸，在80℃～90℃温度下反应0.5～2小时，经冷却、过滤、结晶、烘干、粉碎后，得到脒基脲磷酸盐GUP；

（3）、将步骤（2）得到的脒基脲磷酸盐GUP和聚磷酸铵、四硼酸钠、二氧化硅溶胶、钼酸铵、二乙醇胺、一起混合均匀后，出料、烘干、粉碎、过筛，即得本发明的一种复合型木材阻燃剂。

采用本发明的一种复合型木材阻燃剂对木材进行阻燃处理的工艺步骤如下：

（1）、将待处理的木材干燥处理，使其含水率≤12%； 

（2）、将本发明的木材阻燃剂加水配制成（质量）浓度为15%～20%阻燃液，并加热至50℃～80℃，保持2～4小时，使其完全溶解为透明溶液；

（3）、将干燥后的木材装入高压浸渍罐中，盖好盖后，将高压浸渍罐抽真空度至0.08MPa～0.09MPa，保持30～60分钟，然后在高压浸渍罐内注满步骤（2）的阻燃液，卸除真空，缓慢加压至1.2～1.4MPa，并保持2～4小时，卸压，排出阻燃液，然后将高压浸渍罐再次抽真空至0.08MPa～0.09MPa，在保持10～30分钟后，解除真空，取出木材；

（4）、将浸渍处理后的木材干燥至含水率≤12%，得到阻燃处理木材。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明的一种复合型木材阻燃剂具有优良的综合性能，经其阻燃处理后的木材的氧指数可达60%以上，烟密度在25%以下，因而具有良好的阻燃、抑烟效果，而且抗流失性能良好，其处理工艺简单和易于工业化生产，而且对木材的浸注深度大，阻燃性能稳定、持久。

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。

一种复合型木材阻燃剂，其组分按质量百分数配比为：磷酸35%、三聚氰胺30%、聚磷酸铵10%、四硼酸钠10%、二氧化硅溶胶8%、钼酸铵4%、二乙醇胺2%、1%。其中，所述磷酸的质量百分比浓度为75%～85%；所述二氧化硅溶胶的二氧化硅的含量为20～30wt%。

制备方法：（1）、按质量百分数配比称取各组分；（2）、将三聚氰胺用软化水配成水溶液，然后加入磷酸，在80℃～90℃温度下反应0.5～2小时，经冷却、过滤、结晶、烘干、粉碎后，得到脒基脲磷酸盐GUP；（3）、将步骤（2）得到的脒基脲磷酸盐GUP和聚磷酸铵、四硼酸钠、二氧化硅溶胶、钼酸铵、二乙醇胺、一起混合均匀后，出料、烘干、粉碎、过筛，即得本发明的一种复合型木材阻燃剂。

采用本发明的一种复合型木材阻燃剂对木材进行阻燃处理的工艺步骤如下：

（1）、将待处理的木材干燥处理，使其含水率≤12%； 

（2）、将本发明的木材阻燃剂加水配制成（质量）浓度为15%～20%阻燃液，并加热至50℃～80℃，保持2～4小时，使其完全溶解为透明溶液；

（3）、将干燥后的木材装入高压浸渍罐中，盖好盖后，将高压浸渍罐抽真空度至0.08MPa～0.09MPa，保持30～60分钟，然后在高压浸渍罐内注满步骤（2）的阻燃液，卸除真空，缓慢加压至1.2～1.4MPa，并保持2～4小时，卸压，排出阻燃液，然后将高压浸渍罐再次抽真空至0.08MPa～0.09MPa，在保持10～30分钟后，解除真空，取出木材；

（4）、将浸渍处理后的木材干燥至含水率≤12%，得到阻燃处理木材。