[发明专利]阻燃剂组合物和处理木材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理材料（如木材）的阻燃剂组合物。本发明还涉及处理木材的方法以及通过所述处理方法获得的木材。

背景技术

用于处理木材防火的不同组合物是已知的。它们可包含组分，如具有阻燃性能的微粒固体材料，或在高温中在涂覆的制品上形成隔热炭层的膨胀化合物，或浸渍到木材中以在着火时例如形成蒸汽的化合物。许多组合物包含被认为是有毒的或有害的化合物。

WO91/00327公开了用于浸渍实木产品和其他纤维素材料的水溶性阻燃剂组合物，并且其包含约40%-约70%的硼酸，至少一种含氮增效剂材料，其在超过0℃至低于100℃的溶解温度下以一定的量溶于水，该量与硼酸结合，足以与增效剂材料和仅硼酸相比有效地增强用其浸渍的木材产品的阻燃性，和结合的总量不超过约15%的具有大于硼酸的酸强度的材料，这样的组合物，当被引入木材产品中时，对木材纤维素的水解和与木材产品接触的金属的腐蚀基本上没有影响。

US6911070公开了获得用于天然和多孔合成基材的液态胶体可溶性阻燃和抑燃混合物的方法，其包括步骤：a)作为第一步骤，将3-8%的衍生纤维素混合在水中以获得胶体溶剂；和，b)将15-40%的炭化剂和发泡剂添加到所述胶体溶剂中，以获得膨胀基；和，c）使所述膨胀基的不可溶性组分沉积并收集上清液，和，d）将磷酸源溶解在所述上清液中，以获得火焰淬熄混合物。

WO2008/150157公开了一种基本上由水溶性灭火剂、膨胀剂和络合剂，以及任选地炭化剂构成的阻燃剂组合物。含磷酸盐剂，如磷酸氢铵，被用作灭火剂。

仍然需要经济上和环境上可接受的阻燃剂组合物。应该避免大量有害的化合物（如磷或硼）的使用，以及不期望的气体（如二氧化碳）的过量释放。而且，这样的组合物应当是长期稳定的，并且它们应当可适用于数种类型的材料，如木材。

发明内容

本发明提供了包含氨、磷酸、磷酸氢二铵(diammonium phosphate)、硫酸铵、脲和络合剂的水性阻燃剂组合物。

本发明还提供了用于处理木材的方法，其中用所述组合物处理木材。

本发明还提供了通过所述方法获得的木材。

本发明的阻燃剂组合物的一个优点是，其在处理的木材上形成了充当有效的阻燃剂的保护层和/或泡沫。该隔热保护层防止火渗透进入木材中，从而保持木材的组织完好无损。

本发明的另一优点是，与许多商业产品相比，所述阻燃剂组合物是廉价的。

本发明的另一优点是，所述阻燃剂组合物比许多商业产品（如包含磷酸或硼的那些）毒性更小。例如，在本发明的组合物中使用的磷酸化合物的量可以保持在相对低的水平。在处理中不需要保护设备。

本发明的另一优点是，处理的木材的颜色不会改变。而且，已经注意到，所述组合物还能防止木材开裂、腐烂和蓝变，因此充当防腐剂组合物。

附图说明

图1显示了在燃烧刚刚结束之后的测试对象表面。

图2显示了如何从表面刮掉变黑的泡沫和揭露未燃烧的木材。

图3显示了在打了补丁2的测试对象上火的前进距离(advance)（平均75 mm）。在测试对象2.2.1和2.2.2上可以看到如何从变黑的泡沫下面揭露未燃烧的木材。

图4显示了在未处理的测试对象上火的前进距离（平均688 mm）。

图5显示了在50 kW/m²的辐照度下进行的锥形量热计测试中K1-样品的释热速度。

图6显示了在50 kW/m²的辐照度下进行的锥形量热计测试中K2-样品的释热速度。

图7显示了在50 kW/m²的辐照度下进行的锥形量热计测试中T2-样品的释热速度。

图8显示了在50 kW/m²的辐照度下进行的锥形量热计测试中R-样品的释热速度。

图9显示了在三周干燥之后来自浸渍2的测试对象（左）和对比对象（右）。一些组合物在浸渍的测试对象的表面上结晶。

详细说明

本发明提供了包含作为阻燃剂的磷酸、氨、磷酸氢二铵、硫酸铵、脲、和络合剂的水性阻燃剂组合物。所述组合物可以用来处理材料，如木材。所述组合物也可以用作灭火剂或用作灭火器中的液体。

氨有助于所述组合物被待处理的材料吸收。通常氨的水溶液被用来组成所述组合物。氨可以以约15–20% (v/v)的量存在。

本文给出的数值通常是近似的。除非另有说明，百分比都是重量百分比。