[发明专利]一种低成本高效木材阻燃剂

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃剂，具体为一种低成本高效木材阻燃剂。

背景技术

目前的木材阻燃剂，无机类存在阻燃效果差的缺点，有机阻燃剂则大多价格高，有污染，生产工艺复杂，不易工业化、投资多。木材燃烧过程中各阶段放热程度不同，可将具不同作用温度的阻燃成分进行复配，以保证在木材燃烧各个阶段均有阻燃剂不同程度地发挥作用，但这方面的研究与探索鲜有报道。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种低成本高效木材阻燃剂，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种低成本高效木材阻燃剂，其原料的重量份组分为：

氢氧化铝25%-30%

氢氧化镁25%-30%

碱式碳酸镁20%-30%

氯化镁2.5%-3.75%

氯化钙2.5%-3.75%

聚磷酸铵10%-15%

钼酸铵4%—6% 

一种低成本高效木材阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

第一步：按照重量份的组分称取原料，混合均匀并研磨30min至粒径小于80目；

第二步：将符合粒度要求的混合物料在低于120℃条件下干燥至水分小于1%；即得到高效木材阻燃剂。

本发明的技术原理为：采用具不同作用温度的阻燃成分进行复配，以保证在木材燃烧各个阶段均有阻燃剂不同程度地发挥作用，如在木材开始迅速分解的200-300℃区间，有聚磷酸铵以及碱式碳酸镁发生脱水、催化成炭起阻燃作用，在300-370℃的木材炭化阶段，有氢氧化铝和氢氧化镁在340-390℃分解脱水；本发明的阻燃剂通过不同机理产生阻燃效应，相互协同配合、取长补短，如氢氧化铝和氢氧化镁分别在370、390℃之前脱水吸热，其后转化为Al₂O₃，具有催化成炭作用；与氯化镁和氯化钙混合的碱式碳酸镁在200-300℃脱水吸热，之后在400-600℃脱CO₂；聚磷酸铵则在270℃左右开始催化木材成炭。即整个阻燃系统既有通过产生不燃气体和水分冲淡可燃性气体的阻燃机理，又有通过催化木材成炭的阻燃机理；本阻燃剂配方中各组分按照既定比例才能呈现最佳的阻燃抑烟效果，即整个阻燃系统各种阻燃抑烟组分只有在最佳的配比条件下才能将不燃气体稀释作用、催化成炭作用、吸附作用等的协同效果发挥到最大程度。本发明从木材燃烧特性及阻燃剂阻燃抑烟基本理论出发，通过优化筛选、归纳融合具不同阻燃机理、释热释水温度的阻燃剂，制备出具有较高阻燃性能的木材阻燃剂。CONE实验测试显示，经该添加重量份15份该阻燃剂处理后，木材的平均热释放速率由57.82kw/m²降低为29.41 kw/m²，总烟释放量由56.21 低至20.11，CO和CO₂产量分别由0.10和2.68降至0.06和1.39。

有益效果

本发明阻燃抑烟效果明显，成本较低，清洁无污染。本发明针对木材燃烧过程中各阶段放热程度不同，采用具不同作用温度的阻燃成分进行复配，以保证在木材燃烧各个阶段均有阻燃剂不同程度地发挥作用，从而使各组分的不燃气体稀释作用、催化成炭作用、吸附作用等的协同效果发挥到最大程度。本发明所有组分均为无机物质，且主要组分价格低廉，阻燃剂制备工艺简单，成本较低，清洁无污染。将本发明的木材阻燃剂均匀施加于胶黏剂、涂料中或铺装于木材刨花、木材纤维中，其它人造板及木制品的基本生产工艺不变，可制备高效阻燃抑烟木材人造板及木制品。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

按照重量份的组分称取原料，氢氧化铝250克、氢氧化镁250克、碱式碳酸镁200克、氯化镁30克、氯化钙30克、聚磷酸铵100克、钼酸铵40克。混合均匀并研磨30min至粒径小于80目；将符合粒度要求的混合物料在低于120℃条件下干燥至水分小于1%；即得到高效木材阻燃剂。

实施例2

按照重量份的组分称取原料，氢氧化铝260克、氢氧化镁260克、碱式碳酸镁230克、氯化镁30克、氯化钙30克、聚磷酸铵100克、钼酸铵50克。混合均匀并研磨30min至粒径小于80目；将符合粒度要求的混合物料在低于120℃条件下干燥至水分小于1%；即得到高效木材阻燃剂。

实施例3