[发明专利]一种阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃领域，尤其是涉及一种阻燃剂及其制备方法。

背景技术

公安部和建设部于1992年颁布实施了《建筑内部装修设计防火规范》，国家质量监督检验检疫总局于2006发布了GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》、GB/T 20284-2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》、GB/T20285-2006《材料产烟毒性危险分级》及GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识》等五项强制性标准，对建筑装饰装修材料、家具的阻燃性能做了具体规定，要求应用于公共建筑和高层民用建筑的材料燃烧性能不低于GB8624-2006的C级或GB8624-1997的B1级。

植物纤维板是以植物纤维为骨架材料，添加胶粘剂和防水剂，经干燥、铺装、热压、砂光等工序制成。以其良好的物理力学性能和加工性能，广泛用于建筑装饰装修、家具生产、木质门的生产、地板生产、船舶和车辆内装修，植物纤维板与其他木质材料的相同，具有较高的燃烧热值、较低的起火燃烧温度以及很快的火焰传播速度，属于可燃性材料。

为了降低植物纤维板的火灾危险性，通常采用磷-氮系化合物对其进行阻燃处理。磷-氮系化合物阻燃性能好、来源广泛、价格低廉，但用磷-氮系化合物生产阻燃植物纤维板的主要问题是：与同规格的普通纤维板相比，力学性能降低15～45％；吸湿性和吸水厚度膨胀率增加，无法满足加工和使用要求；高温下，磷-氮系化合物促使木材成分脱水碳化变为非活性炭，导致烟雾中一氧化碳的浓度增大，使火灾中烟雾的危害性增大。

为了弥补上述缺陷，专利03116283.5采用蜜胺-甲醛树脂对聚磷酸铵进行包覆处理，专利200810057901.9采用氨基硅烷偶联剂对聚磷酸铵进行改性处理，可降低聚磷酸铵的吸水性，但不会改变高温下阻燃剂与木材的化学反应过程，阻燃木质材料的燃烧烟气危害增大。

无机阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁可以降低高分子材料的烟气毒性，但通常每100份高分子材料需要添加40～60份的氢氧化铝和/或氢氧化镁才能起作用。大量无机材料的加入，严重损害了植物纤维板的加工性能和使用性能。

因此，需要研制一种不损害植物纤维板的物理力学性能、阻燃性能和烟气毒性符合相关标准的阻燃剂及其制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种阻燃剂，该阻燃剂使用在植物纤维板阻燃过程中，不会损害植物纤维板的物理化学性能、加工性能和使用性能，不会改变高温下阻燃剂与木材的化学反应过程，不会导致阻燃木质材料的燃烧烟气危害增大。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种阻燃剂的制备方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明一种阻燃剂，它包括磷-氮系阻燃剂、无机阻燃剂和硅烷偶联剂；所述磷-氮系阻燃剂外包覆无机阻燃剂，所述无机阻燃剂外包覆硅烷偶联剂；所述磷-氮系阻燃剂、无机阻燃剂和硅烷偶联剂的重量百分比为：100∶1～100∶0.01～5。

进一步地，所述磷-氮系阻燃剂、无机阻燃剂和硅烷偶联剂的重量百分比为：100∶5～20∶0.1～0.5。

进一步地，所述磷-氮系阻燃剂是磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、聚磷酸铵、磷酸胍、磷酸眯基脲、磷酸酯、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐中的一种、两种或两种以上的混合物。

进一步地，所述无机阻燃剂是氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌中的一种、两种或两种以上的混合物。

进一步地，所述硅烷偶联剂是甲基三叔丁基过氧硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、γ-二乙烯三氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、r-氨丙基三乙氧基硅烷、r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、r-乙烯基三乙氧基硅烷、r-氨乙基-B-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种、两种或两种以上的混合物。

为解决上述第二个技术问题，本发明一种阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：

1)搅拌的同时将磷-氮系阻燃剂加入到溶剂中配成悬浮液；

2)往悬浮液中加入硫酸铝、和/或硝酸铝、和/或氯化镁、和/或硫酸镁、和/或硫酸锌、和/或氯化锌、和/或硝酸锌的水溶液，在5～95℃的条件下保持5～120分钟，得混合物A；

3)往混合物A中加入氨水和/或氢氧化钠水溶液，在5～95℃的条件下保持5～120分钟；得混合物B；