[发明专利]一种抗流失高效阻燃木材及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗流失高效阻燃木材及处理方法，属于化工阻燃材料制备技术领域。

背景技术

木材属于天然高分子，是主要的建筑结构材料，也是室内装修装饰的主要材料。但是，木材在受热时，其内部和表面将发生一系列的物理化学反应。在氧的存在下，气体产物发生氧化，最终会剧烈燃烧。因此，为了预防木材燃烧带来的火灾危害，必须对木材及其木制品进行必要的阻燃处理。

木材阻燃处理按照处理工艺分为：表面涂覆和溶剂浸渍处理两种方法，处理木材的阻燃剂自1821年首先提出用磷酸铵、氯化铵和硼砂以来到现在，应用广泛的木材阻燃成分仍是含氮、磷、硼、硅、铵等元素的化合物。如：聚磷酸铵、磷酸氢二铵、硼酸、硅酸钠等。虽然以无机化合物为主的传统配方阻燃效果好、价格便宜、配制简单，但却有吸潮的缺点，耐候性差，遇水或环境湿度大时容易流失，处理样品有效期短等缺点。为克服这些缺点，具有抗流失、耐候性强、效果持久的阻燃剂得到广泛重视，并有了较大发展。1973年，采用可聚合单体直接在无机阻燃剂处理的木材中塑化，以高分子材料将无机阻燃剂固化在木材中，很好的克服了上述缺点。但有机阻燃剂相对来说价格较高，限制了其推广应用。1993年，研制出一种阴阳离子体系阻燃剂：先用一种阴离子((NH₄)₂HPO₄，Na₂HPO₄溶液)浸渍木材，再用一种阳离子(如Al₂(SO₄)₃，BaCl₂，Ba(OH)₂)溶液)处理，在木材中形成一种非水溶性阻燃防腐物质。在保留阻燃剂高效率的同时，使产品的耐水性得到改善，但有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗流失高效阻燃木材及制备方法，以期利用无机阻燃剂阻燃效率高、价格便宜、配制简单的优点，同时克服无机阻燃剂吸潮、耐候性差、遇水或环境湿度大时容易流失等缺点。

本发明的目的是这样实现的：这种抗流失高效阻燃木材，其特征包括：阻燃木材含有碳酸盐或酸式碳酸盐与氧化物溶胶复合物。

所述的抗流失高效阻燃木材，所述的氧化物溶胶包括SiO₂溶胶、Al₂O₃溶胶或SiO₂/Al₂O₃复合溶胶或过渡金属氧化物溶胶或稀土氧化物溶胶。

所述抗流失高效阻燃木材的处理方法，包括如下步骤：

A、首先将木材用质量比为1∶1～1∶50的水在室温至90℃浸泡0.5-8小时，然后在室温～85℃干燥6～24小时；

B、用质量浓度为1％～20％的可溶性碳酸盐或酸式碳酸盐水溶液在室温～90℃条件下浸泡0.5～4小时，溶液与木材的质量比为50∶1～10∶1，然后在60～85℃条件下烘干8～24小时，得到碳酸盐或酸式碳酸盐溶液阻燃木材制品；

C、用氧化物溶胶在室温～90℃条件下浸泡0.5～4小时，溶溶胶与木材的质量比为50∶1～10∶1，再在60～85℃条件下烘干8～24小时，得到碳酸盐或酸式碳酸盐/氧化物溶胶复合阻燃木材制品。

本发明利用无机阻燃剂阻燃效率高、价格便宜、配制简单的优点，与氧化物溶胶共用，克服无机阻燃剂吸潮、耐候性差、遇水或环境湿度大时容易流失等缺点，在提高了阻燃效率的同时提高了材料的耐流失性能，实际上是利用了在燃烧过程中形成了具有隔热、隔氧作用的无机盐类，本发明的优点是：1、处理工艺简单，反应条件温和容易控制，在较低的温度和常压下可实现工业化生产；

2、阻燃剂为无机阻燃体系，阻燃效率高，价格较低而且阻燃液可循环使用；

3、阻燃体系具有一定的耐淋洗性能。

具体实施方式

1、将准备好的木材用质量浓度为1、5、10、20％的碳酸钾水溶液分别在室温条件下浸泡1.5小时，溶液与木材的质量比为30∶1，取出，在70℃下烘干24小时，得到碳酸钾溶液阻燃木材制品；

2、制备溶胶(制备方法无特殊要求)；

(1)制备浓度为2.09M的SiO₂溶胶；

(2)制备浓度为1.02M的Al₂O₃溶胶；

(3)制备浓度分别为0.7/1.0M，0.85/0.60M的SiO₂/Al₂O₃复合溶胶；