[发明专利]一种阻燃抑烟木材的制备方法

说明书

本发明属于防火材料制备技术领域，具体涉及一种阻燃抑烟木材的制备方法。本发明将硅烷偶联剂的羟基与聚磷酸铵表面的羟基反应改性，制得阻燃效果好的改性聚磷酸铵，再以硝酸镁、硝酸铝为原料，掺杂稀土和多壁碳纳米管，通过共沉淀法制得层状结构的镁铝氢氧化物，并与改性聚磷酸铵等配置成浸渍液，再利用微波处理木材改变木材内部的微观构造，在木材内形成新的流体通道，从而提高木材的渗透性，最后利用超声波分散法将浸渍液渗透入木材内部，制得阻燃抑烟木材。本发明阻燃抑烟木材阻燃效果好，在燃烧过程中产生的烟气少，且低毒，总烟释放量降低了61.6～64.3%，一氧化碳释放量降低了53.9～60.2%，具有高效阻燃抑烟性能。

技术领域

本发明属于防火材料制备技术领域，具体涉及一种阻燃抑烟木材的制备方法。

背景技术

木材具有无毒无害、绿色环保和可再生等许多独有的特点而广泛应用于建筑、家具和室内装饰，与我们的生活密切相关。但是未经阻燃处理的木材易燃，燃烧时会释放出大量的热能，加速了火的蔓延和火灾强度。因而，近年来世界各国都对木材的阻燃处理给予极大的重视。

目前，是通过在木材中添加阻燃改性剂进行阻燃处理，但阻燃处理往往导致材料在火灾中释放更多的烟雾毒气。在火灾中释放的这些气体不但降低现场的能见度，增加人的心理恐惧感，更会妨碍消防人员的快速及时扑救。与此同时，燃烧产生的毒性气体比烧伤更为严重（如CO中毒）。CO中毒是火灾中导致人员伤亡的主要原因，这是由于阻燃剂作用会使木材及其热解产物不完全燃烧所致。因而，木材阻燃过程中的抑烟和减毒日益引起了科研人员的关注。针对这些问题，人们研究出了一种阻燃抑烟改性剂添加至木材中，以降低木材燃烧过程中的烟气，阻燃抑烟改性剂是由尿素、四羟甲基硫酸磷、三聚磷酸铝、硅溶胶、水等制得，但还存在木材在燃烧过程中产生的烟气较多、毒气较重的缺陷，不但降低现场的能见度，还易导致一氧化碳中毒。

因此，亟待开发一种在燃烧过程中产生的烟气少、低毒的抑烟木材，对相关领域具有必要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前阻燃抑烟处理后，木材在燃烧过程中产生的烟气较多、毒气较重，不但降低现场的能见度，还易导致一氧化碳中毒的问题，本发明提供了一种阻燃抑烟木材的制备方法。

为解决技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按体积比1:2～1:8将硅烷偶联剂加入质量分数为90～95%乙醇溶液中，在50～55℃下，水解25～30min，得水解液，将水解液与聚磷酸铵、无水乙醇混合，在60～65℃下搅拌反应50～60min，蒸干后得改性聚磷酸铵；

（2）取硝酸镁、硝酸铝加入去离子水中，在25～30℃下搅拌30～40min，再加入多壁碳纳米管、硝酸镧，搅拌1～2h得混合液，用氢氧化钠溶液调节混合液pH至11.0～11.5，并在70～80℃下静置6～10h，过滤得滤渣，将滤渣水洗干燥得改性水滑石；

（3）取杨木板干燥至含水率为30～40%，并以微波加热膨化处理20～30s，再将杨木板干燥至含水率为10～15%，得膨化处理杨木板；

（4）将改性聚磷酸铵、改性水滑石与去离子水混合均匀，得浸渍液，将膨化处理杨木板浸泡在浸渍液中，在30～35℃下，超声浸渍处理3～5min，再将浸渍后的杨木板干燥，得阻燃抑烟木材。

步骤（1）所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂A-1100，硅烷偶联剂KBM-903中的一种。

步骤（1）所述的聚磷酸铵分子量为1000～2000的低聚合度聚磷酸铵，其与水解液、无水乙醇的重量份为0.4～1.0份水解液，16～18份聚磷酸铵，50～70份无水乙醇。

步骤（2）所述的硝酸镁、硝酸铝、多壁碳纳米管、硝酸镧的重量份为8～12份硝酸镁，4～6份硝酸铝，0.5～1.0份多壁碳纳米管，0.05～0.15份硝酸镧。