[发明专利]APP-多级孔分子筛复合阻燃剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种APP‑多级孔分子筛复合阻燃剂及其制备方法与应用。所述阻燃剂由如下重量份的原料制成：多级孔分子筛1‑6份，80‑85％磷酸水溶液80‑90份，尿素40‑50份。本发明用多级孔分子筛作为APP协效剂制备APP‑多级孔分子筛复合阻燃剂，先将多级孔分子筛在浓磷酸中分散均匀，再进行APP合成，使协效剂与APP充分接触，达到良好的协同增效作用。利用复合阻燃剂处理人造板时，多级孔分子筛催化APP分解，共同催化木材脱水成炭，形成致密连续的保护性炭层，起到保护内部木材、减少热释放量的作用；同时分子筛的多级孔道可以起到良好的吸附有毒气体的作用；两者共同作用，可赋予处理人造板良好的阻燃及减毒性能。

技术领域

本发明属于无卤阻燃剂技术领域，具体地说，涉及APP-多级孔分子筛复合阻燃剂及其制备方法与应用。

背景技术

木质人造板是天然可再生、可回收、可降解的生物材料，具有优异的环境学特性和加工性，备受人们喜爱，因此被广泛的应用在家具、地板及装饰领域。然而，由于木质材料本身的易燃特性，未经处理的人造板材极易引发火灾，对人民生命和财产安全造成极大威胁。

聚磷酸铵是一种无机磷系阻燃剂，因其无卤、无毒、廉价的特性在木质材料阻燃中应用广泛，但要达到较好的阻燃处理效果，依然需要较高的阻燃剂添加量，这就造成人造板材料的机械性能有所下降。另外，APP在作用时阻隔氧气供应，使木材不完全燃烧，产生烟雾以及大量CO等有毒气体，对人体危害极大，同时增大了火灾救援难度。提高聚磷酸铵阻燃剂的阻燃效率及针对APP处理木材燃烧过程中的减毒处理势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的APP-多级孔分子筛复合阻燃剂及其制备方法与应用。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供一种APP-多级孔分子筛复合阻燃剂，由如下重量份的原料制成：多级孔分子筛1-6份，80-85％磷酸水溶液80-90份，尿素40-50份。优选地，所述APP-多级孔分子筛复合阻燃剂，由如下重量份的原料制成：多级孔分子筛3-5份，80％-85％磷酸水溶液80-90份，尿素40-50份。

优选地，所述复合阻燃剂是由如下重量份的原料制成：多级孔分子筛3-5份，85％磷酸水溶液80-90份，尿素40-50份。

更优选地，所述复合阻燃剂是由如下重量份的原料制成：多级孔分子筛3-5份，85％磷酸水溶液81.19份，尿素40.14份。

最优选地，所述复合阻燃剂是由如下重量份的原料制成：多级孔分子筛3份，85％磷酸水溶液81.19份，尿素40.14份。

所述复合阻燃剂的制备方法如下：将多级孔分子筛加入磷酸水溶液中，用高速剪切均质机分散至无团聚颗粒出现；将所得混合物转移至配有搅拌器和回流冷凝管的反应瓶中，开启搅拌，同时加热，待温度升至30-40℃(优选40℃)，加入尿素，继续搅拌30-60min(优选50min)；然后将反应体系升温至120-130℃(优选130℃)并保持此温度值至反应物开始剧烈发泡，立即将所得反应物转入220-240℃烘箱中固化90-100min(优选230℃固化90min)，冷却粉碎，即得。

本发明中所述多级孔分子筛是采用双亲有机硅表面活性剂(TPHAC)作为软模板制备而成的。

优选地，所述多级孔分子筛为多级孔4A分子筛，微孔尺寸为0.4nm，其介孔尺寸为10nm左右(主要集中在10nm)，粒径大小为2-3μm。