專利名稱：木材阻燃劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木材的阻燃劑及其制備方法，屬于木材的加工或保存技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
木材是一種天然的生物材料，是人類生存和發(fā)展的重要原材料，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)及民用建筑和家具、裝飾等行業(yè)，但是木材本身具可燃性，遇火或高溫下極易發(fā)生火災(zāi)，因而造成的損失不可估量。我國每年木材消耗量近1億立方米，其中70％以上作為家具和裝飾材料使用，若僅對后者當(dāng)中的3％進(jìn)行阻燃處理，即生產(chǎn)阻燃木材210萬立方米/年，每年就需阻燃劑8.4萬噸，因此，阻燃劑銷售國內(nèi)市場空間巨大。
目前市場上常用的木材阻燃劑主要有以下幾種1、主要是以尿素、雙氰胺或三聚氰胺代替氨而制得的磷酸鹽與硼酸等含硼化合物復(fù)合得到的有機(jī)氮-磷或有機(jī)氮-磷-硼阻燃體系。如Goldstein等人用雙氰胺和磷酸的混合物作為阻燃劑制備阻燃木材(美國專利US2917408，1959)。這種有機(jī)木材阻燃劑的吸濕性較無機(jī)木材阻燃劑有明顯降低，但仍然不夠理想，此外尿素、雙氰胺也存在遷移性大、易析出等問題；2、以尿素、雙氰胺和三聚氰胺等氨基化合物的羥甲基化為特征的有機(jī)氮-磷或有機(jī)氮-磷-硼復(fù)合阻燃體系。例如Goldstein等由雙氰胺、磷酸和少量甲醛合成木材阻燃劑(US3159503，1964)；Juneja由雙氰胺、三聚氰胺、磷酸、甲醛和少量硼酸制備木材阻燃劑(US3832316，1974)，以及用雙氰胺、尿素、磷酸、甲醛和少量硼酸的混合物處理木材(US917334)；類似的阻燃劑可見美國專利(US3816212，1974；US3874990，1975；US4010296，1977)和日本專利文獻(xiàn)(JP04045148，1992)，后者的配方中含有一定量的無機(jī)銨鹽。此種有機(jī)木材阻燃劑的遷移和析出性雖然有所改善，某些甲醛用量較大的阻燃劑實際上已經(jīng)類似于樹脂型阻燃劑而較好地解決了遷移和析出問題，但是該類阻燃劑在木材處理和使用過程中會釋放出有毒的甲醛而污染環(huán)境。此外，這類阻燃劑往往需要將處理材加熱到較高溫度以促使阻燃劑在木材中的固定，因而易造成木材的酸降解，損害木材的物理力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述木材阻燃劑存在的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種滲透性好、不宜析出、環(huán)保性好的木材阻燃劑。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的的一種木材阻燃劑，由下述重量百分比的原料配制而成氨基類化合物10～30％；含磷化合物10～35％；醇類化合物1～30％；硼類化合物1～20％；醛類化合物1～10％；余量為水。
所述原料的優(yōu)選比為氨基類化合物15～28％；含磷化合物18～33％；醇類化合物3～20％；硼類化合物2～12％；醛類化合物3～8％；余量為水。
所述氨基類化合物選自二甲胺、雙氰胺、三甲胺中的一種。
所述的含磷化合物選自磷酸鉀、磷酸銨、磷酸中的一種。
所述的醇類化合物由乙二醇、聚乙二醇、2，2-二羥甲基丙二醇中的其中二種混合而成。且醇類化合物中的其中一種組分重量占醇類化合物重量的33％～66％，其余為另一種。
所述的硼類化合物選自工業(yè)硼酸、硼砂中的一種。
所述的醛類化合物選自甲醛、乙醛、丙醛中的一種。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供一種上述木材阻燃劑的制備方法，該方法包括1、按上述重量百分比將氨基類化合物、醛類化合物、含磷化合物、醇類化合物和水加熱溶解，于70～120℃條件下加熱反應(yīng)1～4小時。
2、按重量百分比在上述試劑中加入硼類化合物，硼類化合物溶解后，冷卻即得成品阻燃劑。
本發(fā)明的優(yōu)點在于
1、木材阻燃劑基于氮磷硼體系研制而成，在木材表面有很強(qiáng)的滲透性，適于通過多種方式對木材進(jìn)行阻燃、防蟲、防腐處理，便于操作；經(jīng)本發(fā)明處理后的木材吸濕性低，與未處理木材相當(dāng)，不影響處理木材的尺寸穩(wěn)定性，可在高濕度地區(qū)使用。
2、生產(chǎn)、使用過程中，不含農(nóng)藥、砷化物有害成份，無任何廢氣排放和廢水產(chǎn)生，對人、畜安全，使用方便，對環(huán)境無污染。
3、產(chǎn)品的酸堿性溫和，有利于避免木材在使用過程中因發(fā)生酸降解而劣化。
4、不影響木材的理化性能，適宜于房屋裝修和古建筑、仿古建筑的保護(hù)。
以下通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不受以下實施例的限定。
具體實施方法表1各實施例的重量百分比的對應(yīng)關(guān)系

表2各實施例對應(yīng)組成成分表

表3各實施例對應(yīng)醇類化合物配比表

表4各實施例反應(yīng)溫度對應(yīng)關(guān)系表

表5各實施例時間對應(yīng)關(guān)系表

上述各實施例操作方法相同，具體操作步驟如下1、將氨基類化合物、醛類化合物、含磷化合物、醇類化合物和水按不同重量百分比配制后，加熱溶解，于70～120℃條件下加熱反應(yīng)1～4小時。
2、按重量百分比在上述試劑中加入硼類化合物，硼類化合物溶解后，冷卻即得成品阻燃劑。
本產(chǎn)品的性能指標(biāo)如下(1)經(jīng)本產(chǎn)品處理的木材，燃燒質(zhì)量損失率為32.6％，有焰燃燒時間為3.1分鐘，達(dá)到GA/T42.1-1992《阻燃木材燃燒性能試驗方法木垛法》國家公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)經(jīng)本產(chǎn)品處理的木材，能有效地抵抗白蟻的危害和常見微生物對木材的侵染，使木材的使用壽命達(dá)到50年以上。
(3)經(jīng)本產(chǎn)品處理的木材，達(dá)到GB12441-1998《飾面型防火涂料通用技術(shù)條件》國家標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種木材木制品阻燃劑，其特征在于它是由下述重量百分比的原料配制而成氨基類化合物10～30％；含磷化合物10～35％；醇類化合物1～30％；硼類化合物1～20％；醛類化合物1～10％；余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃劑，其特征在于所述各原料的優(yōu)選比為氨基類化合物15～28％；含磷化合物18～33％；醇類化合物3～20％；硼類化合物2～12％；醛類化合物3～8％；余量為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃劑，其特征在于所述的氨基類化合物選自二甲胺、雙氰胺、三甲胺中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃劑，其特征在于所述的含磷化合物選自磷酸鉀、磷酸銨、磷酸中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃劑，其特征在于所述的醇類化合物由乙二醇、聚乙二醇、2，2-二羥甲基丙二醇中的其中二種混合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃劑，其特征在于所述的硼類化合物選自工業(yè)硼酸、硼砂中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃劑，其特征在于所述的醛類化合物選自甲醛、乙醛、丙醛中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述，其特征在于醇類化合物中的其中一種組分重量占醇類化合物重量的33％～66％，其余為另一種。
9.一種如權(quán)利要求1所述的阻燃劑的制備方法，其特征在于包括如下工藝步驟A、按上述重量百分比將氨基類化合物、醛類化合物、含磷化合物、醇類化合物和水加熱溶解，于70～120℃條件下加熱反應(yīng)1～4小時。B、按重量百分比在上述試劑中加入硼類化合物，硼類化合物溶解后，冷卻即得成品阻燃劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木制材料的阻燃劑，它是由下述重量百分比的原料配制而成氨基類化合物10～30％，含磷化合物10～35％，醇類化合物1～30％，硼類化合物1～20％，醛類化合物1～10％，水14～38％，本發(fā)明采用分子量較大的含氮有機(jī)化合物與含磷化合物生成低吸濕性磷酸鹽作為阻燃元素載體，然后與硼化物組成氮－磷－硼高效阻燃體系，產(chǎn)品無毒，在使用過程中不污染環(huán)境，特別適于家具、室內(nèi)裝飾用木質(zhì)材料、仿古建筑用材等的阻燃、防蟲和防腐處理，在濕熱地區(qū)使用更具有突出的阻燃、防蟲、防腐和木材尺寸穩(wěn)定等綜合性能。
文檔編號B27K3/52GK1939685SQ200610051758
公開日2007年4月4日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者包小霞, 毛偉光 申請人:包小霞, 毛偉光