[发明专利]无机型木材阻燃防腐剂

说明书

本发明涉及的是具有木材阻燃防火和防腐功能的无机成分木材处理用组合物。

作为使用广泛，用量大的天然木材，尽量提高其阻燃防火性能和防腐性能是尤其重要的。具有单独防火性能的木材处理试剂在苏联专利SU1063599A等文献中已有介绍;具有单独防腐性能的木材处理试剂在英国专利GB2095113A等文献中已有介绍。这些试剂的缺点在于功能作用的局限性大。

苏联专利SU1017500A和SU1255435A分别介绍了一种含铜、氨、硼的化合物和一种含铜、铬、硼的化合物的木材处理试剂，可同时具有防火阻燃和防腐的功能。很显然，由于其成分中均含有铜，对生产设备的腐蚀性大，需特别防护。同时由于铜对环境有较大的污染性，因此对其废弃物的排放标准控制较严。至于后一份文献试剂中还含有的铬化合物，其毒性和可能对环境造成的严重污染性则更是众所周知的。另外，在防护性能上这两份文献介绍的试剂也有着不足之处。例如，一方面其对试剂的消耗量较大，但另一方面，尽管如此，在防火阻燃性能上仍存在着不能令人满意的阴火燃烧持续时间。

本发明的目的在于提供一种毒性低、污染轻、用量少，且阻燃防腐性能好的无机型木材阻燃防腐剂。

在仔细研究和考察了各种类型的阻燃防腐材料处理木材时药剂与木质成分相互作用与结合的过程及其对阻燃和防腐效果的影响，并在此基础上进行了反复实验后，本发明提供的阻燃防腐药剂由可溶性锌盐、可溶性卤化物、铵盐和至少包括硼酸在内的硼化合物组成。这里所说的锌盐和铵盐均可为其卤化物、硫酸盐等常用盐类的形式。其中锌和硼类化合物在本发明的阻燃防腐剂中可具有阻燃和防腐的双重作用。尤其当锌盐和/或铵盐采用的是其相应的卤化物形式时，还可很方便地满足本发明药剂中所说的卤化物要求，否则就必须使用其它形式的卤化物，以满足本发明阻燃防腐剂中对卤离子的要求。硼类化合物具有的阻燃防腐作用是公知的。本发明药剂中使用的硼化合物可以为单独的硼酸，也可以为硼酸与硼砂等常用硼酸盐的混合物形式，其目的在于提高硼类物质的水溶性，以提高防护效果，减少用量，方便使用。其中当使用硼酸与硼砂的混合物形式时，以其等重量比为佳。

按本发明上述组成的阻燃防腐剂，其各组分间应具备的重量比为（%）：可溶性锌盐（以锌计）20-60，可溶性卤化物（以卤元素计）25-70，铵盐（以氮元素计）2-10，硼化合物（以硼计）1-7。按此组成的本发明阻燃防腐剂水溶性好，性能稳定，有效成分不易挥发，阻燃防腐性能持久。采用含本发明药剂10-20%的水溶液分别对浸注气干材和湿材处理后作阻燃试验表明，其用量少而阻燃效力高。例如在难燃性试验中，当干盐量为45-55kg/m³时，燃烧失重为24%左右，燃烧平均剩余长度为18-21cm，优于中国国家标准15cm的指标，而且既能阻止有焰燃烧，也能有效地抑制无焰燃烧。本发明的上述药剂组分属低毒类，加之热解燃烧产物少烟，因而刺激性、腐蚀性和污染性均极轻微，对木材本身的物理性能也基本无影响。本发明上述药剂的有关阻燃防火性能实验数据见表1，以桦木为试验材料的有关防腐性能数据见表2。

作为本发明的木材阻燃防腐剂若干实例的组成见表3，但其并不构成对本发明范围的限制。