[发明专利]适于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛树脂的制备工艺及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构工程技术领域，具体为一种适于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛树脂的制备工艺及使用方法。

背景技术

木材作为可再生资源，质量轻、弹性好、纹理美观、亲和性好，深受人们喜爱。由于人民生活水平的不断提高，装饰装修行业快速发展，同时，为响应国家低碳减排的号召，木结构建筑展现出广阔的发展前景，木材消耗量正逐年上升，而木材又属于可燃材料，据调查，虽然火灾的起因不同，但是火势蔓延和人员伤亡都与建筑内使用的易燃材料或织物有关，因此，具有可燃性的木材在建筑中大量使用，会对人们的生命财产安全带来巨大隐患和威胁。而对木结构工程材进行阻燃处理和抗火设计则是保障人民生命财产安全的关键因素。

目前，对木材进行阻燃处理用的阻燃剂主要有：

1.有机阻燃剂

《水性木质阻燃液》(专利号200410016318.5)报道了一种水性木质阻燃液，由18％－22％的氢氧化镁粉、8％－12％的甲基磷酸二甲酯和水构成；《浸渍树脂配置剂》(专利号200580011747.6)报道了用含烯丙醚的不饱和聚酯树脂以及二环戊二烯的聚酯树脂，同时混合一定的固化剂、促进剂等添加剂处理木材。

2.无机阻燃剂

《木材阻燃剂及其制备方法》(专利号200610051758.3)公开了一种以卤族元素为主要有效成分的木制材料用阻燃剂，由氨基类化合物、含磷化合物、醇类化合物、硼类化合物、醛类化合物和水配制而成；《一种木材阻燃剂及其制备方法》(专利号200810058529.3)提供一种由脲基磷酸盐、磷酸蜜胺盐、硼化合物、锑化合物和表面活性剂组成的木材阻燃剂。

3.树脂型阻燃剂

《木材阻燃浸渍胶生产方法》(专利号200910096020.2)报道了一种含有尿素改性三聚氰胺、阻燃剂、增强剂、表面活性剂、水的木材阻燃浸渍胶，阻燃剂由硼砂、聚磷酸铵、钼酸铵混合而成；《多功能木材阻燃剂及利用其制备抑烟阻燃樟子松实木的方法》(专利号201310058525.6)中报道了一种由磷酸脒基脲、硼酸、水溶性聚磷酸铵、钼酸铵和硅溶胶构成的木材阻燃剂。

有机阻燃剂阻燃效率较高，但是价格昂贵而且燃烧时释放大量的有毒气体；无机阻燃剂的抗流失性能较差，由其处理后的木材，阻燃剂会在变湿度环境中迁移，材料易返潮，同时浸渍后木材的力学性能有所下降，使用功能下降；目前现有专利中所述的树脂型木材阻燃剂，所用材料组份多，树脂合成工艺复杂，操作性不强。

综上所述，用于木材阻燃改性处理的阻燃剂主要为有机阻燃剂、无机阻燃剂和树脂型阻燃剂。由于各种阻燃剂的组分不同，阻燃效果也不同，但距理想的阻燃效果还有差距。

发明内容

本发明目的是针对以上现有技术中存在的无机阻燃剂处理木材易返潮、强度下降，有机阻燃剂价格昂贵而且燃烧时释放大量的有毒气体、树脂型木材阻燃剂工艺复杂可操作性不强等问题，提供一种适于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛树脂的制备工艺及使用方法。

本发明采用的技术方案为：一种适于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛树脂的制备工艺，包括以下步骤：

第一步：升温至35～40℃范围内，将熔化的苯酚液体和质量分数为38.5％甲醛溶液加入反应器中，搅拌均匀，加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为30％-40％，苯酚与甲醛的摩尔比为1：(1.8-2.0)；

第二步：升温至70～75℃，保持45～50min；

第三步：向反应釜中加入硼酸，升温至90～95℃，保温反应15min，苯酚与硼酸的摩尔比为1：(0.2-0.4)，硼酸与氢氧化钠的摩尔比为1：1；

第四步：将反应液温度降至35～40℃，出料。

作为优选，所述反应器始终置于水浴环境中加热，以利于反应液在恒定的温度环境中反应。

一种适于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛树脂的使用方法，包括以下步骤：

1、树脂浓度调整

树脂浓度的调整通过添加蒸馏水稀释实现；

2、待改性材预处理

待改性材预处理为木材的含水率控制，在木材改性前，将待改性材含水率控制在10～25％范围内；

3、树脂浸渍和固化