木材防火阻燃剂及其制备方法转让专利
申请号 : CN201610633480.4
文献号 : CN106182276B
文献日 : 2018-12-18
发明人 : 查家华 , 汪莲 , 杨世斌
申请人 : 东莞市道尔新材料科技有限公司
摘要 :
本发明公开了一种新型木材防火阻燃剂及其制备方法，其由以下重量份数比的原料组成：季戊四醇磷酸酯5～25份，透明质酸10～25份，聚多巴胺10～20份，偏硼酸铵15～30份，Span80 3～9份，蛭石5～15份，聚己内酯7～15份，瓜尔胶3～8份，水80～150份；本发明提供的新型木材防火阻燃剂的配方合理，通过聚多巴胺能赋予体系良好的稳定性和相容性，并且由于其含有的儿茶酚官能团可与基底材料表面形成共价键或非共价键的结合，从而实现体系在各种材料表面有超强粘附性，与材料相容性好、无毒环保，对环境友好且阻燃效果好，成本低廉，制作工艺简单，易于广泛推广应用。
权利要求 :
1.一种木材防火阻燃剂，其特征在于，其由以下重量份数比的原料组成：季戊四醇磷酸酯 15份，透明质酸 20份，聚多巴胺 17份，偏硼酸铵 24份，Span80 5份，蛭石 13份，聚己内酯 10份，瓜尔胶 5份，水 120份。
2.一种权利要求1所述的木材防火阻燃剂的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：（1）预备以下重量份数比的原料：季戊四醇磷酸酯 15份，透明质酸 20份，聚多巴胺 17份，偏硼酸铵 24份，Span80 5份，蛭石 13份，聚己内酯 10份，瓜尔胶 5份，水 120份；
（2）将相应重量份数比的季戊四醇磷酸酯、透明质酸、聚多巴胺、偏硼酸铵、Span80、蛭石、聚己内酯、瓜尔胶和水混合搅拌均匀即可。
说明书 :
木材防火阻燃剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及阻燃剂技术领域，具体涉及一种新型木材防火阻燃剂及其制备方法。
背景技术
[0002] 木材是四大建材（钢筋、混凝土、塑料、木材）之一，具有天然的纹理，给人以美的感受，它无毒、无害，是公认的可再生的绿色环保材料。木材及其制品以其天然材料所特有的魅力备受人们的青睐，质地优良、造型美观的木家具、木门窗、木地板及各种木材制品进入千家万户，美化了生活，提高了品位，逐渐成为人们追求的时尚，使市场对木材的需求量呈逐年上升趋势。但木材也是一种容易燃烧并具有火灾隐患的材料。为此，必须对木质材料进行阻燃处理，以减少火灾的隐患。
[0003] 木质材料是由 90%的纤维素、半纤维素、木质素及 10%的抽提物和灰分等组成。由于木材纤维素、半纤维素和木质素都属于高分子化合物，因而木材是一种高分子复合体，既能发生交联反应又可进行热降解反应，还可以进行酯化、醚化、氧化、卤代反应。
[0004] 当木材接触火时，首先析出水分；当温度在110℃时，木材蒸发出少量树脂；当温度达到 130℃时，木材中的纤维素分解，产生不燃气体和水蒸气；当温度达到 220～250℃时，木材开始变色并炭化，主要产物为 H2、CO和烃类物质；当温度达到 300℃以上，发生剧烈的热分解，析出大量可燃气体，使木材开始燃烧；400～600℃时，木材成分完全分解，燃烧更为炽烈。木材燃烧产生的最高温度可达 1150～1200℃。
[0005] 木材阻燃剂多种多样，分类方法也很多。按化合物的类型又可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。有机阻燃剂因其燃烧时放出大量有毒气体且价格昂贵，而不提倡使用；使用最广的无机阻燃剂，具有来源广泛、价格低、无毒环保等优点，但其抗流失性能有待改善。
发明内容
[0006] 针对上述不足，本发明的目的之一在于，提供一种配方合理，成本低廉、工艺简单、与材料相容性好、无毒环保且阻燃效果好的新型木材防火阻燃剂。
[0007] 本发明的目的之二在于，提供一种能快速制作出上述新型木材防火阻燃剂的制备方法。
[0008] 为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种新型木材防火阻燃剂，其特征在于，其由以下重量份数比的原料组成：
[0009] 季戊四醇磷酸酯 5～25份，
[0010] 透明质酸 10～25份，
[0011] 聚多巴胺 10～20份，
[0012] 偏硼酸铵 15～30份，
[0013] Span80 3～9份，
[0014] 蛭石 5～15份，
[0015] 聚己内酯 7～15份，
[0016] 瓜尔胶 3～8份，
[0017] 水 80～150份。
[0018] 一种上述的新型木材防火阻燃剂的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0019] （1）预备以下重量份数比的原料：
[0020] 季戊四醇磷酸酯 5～25份，
[0021] 透明质酸 10～25份，
[0022] 聚多巴胺 10～20份，
[0023] 偏硼酸铵 15～30份，
[0024] Span80 3～9份，
[0025] 蛭石 5～15份，
[0026] 聚己内酯 7～15份，
[0027] 瓜尔胶 3～8份，
[0028] 水 80～150份；
[0029] （2）将相应重量份数比的季戊四醇磷酸酯、透明质酸、聚多巴胺、偏硼酸铵、Span80、蛭石、聚己内酯、瓜尔胶和水混合搅拌均匀即可。
[0030] 本发明的有益效果为：本发明提供的新型木材防火阻燃剂的配方合理，通过聚多巴胺能赋予体系良好的稳定性和相容性，并且由于其含有的儿茶酚官能团可与基底材料表面形成共价键或非共价键的结合，从而实现体系在各种材料表面有超强粘附性，与材料相容性好、无毒环保，对环境友好且阻燃效果好，成本低廉，制作工艺简单，易于广泛推广应用。本发明提供的制备方法能快速制出新型木材防火阻燃剂制品，且工艺步骤简洁，易于实现，生产率高。
[0031] 下面结合实施例，对本发明进一步说明。
具体实施方式
[0032] 实施例1，本实施例中提供的一种新型木材防火阻燃剂，其由以下重量份数比的原料组成：
[0033] 季戊四醇磷酸酯 15份，
[0034] 透明质酸 20份，
[0035] 聚多巴胺 17份，
[0036] 偏硼酸铵 24份，
[0037] Span80 5份，
[0038] 蛭石 13份，
[0039] 聚己内酯 10份，
[0040] 瓜尔胶 5份，
[0041] 水 120份。
[0042] 一种上述的新型木材防火阻燃剂的制备方法，其包括以下步骤：
[0043] （1）预备以下重量份数比的原料：
[0044] 季戊四醇磷酸酯 15份，
[0045] 透明质酸 20份，
[0046] 聚多巴胺 17份，
[0047] 偏硼酸铵 24份，
[0048] Span80 5份，
[0049] 蛭石 13份，
[0050] 聚己内酯 10份，
[0051] 瓜尔胶 5份，
[0052] 水 120份；
[0053] （2）将相应重量份数比的季戊四醇磷酸酯、透明质酸、聚多巴胺、偏硼酸铵、Span80、蛭石、聚己内酯、瓜尔胶和水混合搅拌均匀即可。
[0054] 用本实施例新型木材防火阻燃剂处理过的木材根据 ISO 5660－1: 2002《建筑材料热释放速率试验方法》经锥形量热仪测定，点燃时间为28s，总放热量为13.5kw/m2，残碳量为53.32%。
[0055] 实施例2，本实施例提供的一种新型木材防火阻燃剂及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下重量份数比的原料组成：
[0056] 季戊四醇磷酸酯 5份，
[0057] 透明质酸 13份，
[0058] 聚多巴胺 15份，
[0059] 偏硼酸铵 15份，
[0060] Span80 9份，
[0061] 蛭石 15份，
[0062] 聚己内酯 13份，
[0063] 瓜尔胶 4份，
[0064] 水 100份。
[0065] 用本实施例新型木材防火阻燃剂处理过的木材根据 ISO 5660－1: 2002《建筑材料热释放速率试验方法》经锥形量热仪测定，点燃时间为21s，总放热量为18.6kw/m2，残碳量为41.72%。
[0066] 实施例3，本实施例提供的一种新型木材防火阻燃剂及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下重量份数比的原料组成：
[0067] 季戊四醇磷酸酯 10份，
[0068] 透明质酸 10份，
[0069] 聚多巴胺 20份，
[0070] 偏硼酸铵 20份，
[0071] Span80 3份，
[0072] 蛭石 10份，
[0073] 聚己内酯 7份，
[0074] 瓜尔胶 7份，
[0075] 水 150份。
[0076] 用本实施例新型木材防火阻燃剂处理过的木材根据 ISO 5660－1: 2002《建筑材料热释放速率试验方法》经锥形量热仪测定，点燃时间为25s，总放热量为15.4kw/m2，残碳量为48.95%。
[0077] 实施例4，本实施例提供的一种新型木材防火阻燃剂及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下重量份数比的原料组成：
[0078] 季戊四醇磷酸酯 20份，
[0079] 透明质酸 25份，
[0080] 聚多巴胺 13份，
[0081] 偏硼酸铵 30份，
[0082] Span80 4份，
[0083] 蛭石 8份，
[0084] 聚己内酯 15份，
[0085] 瓜尔胶 8份，
[0086] 水 80份。
[0087] 用本实施例新型木材防火阻燃剂处理过的木材根据 ISO 5660－1: 2002《建筑材料热释放速率试验方法》经锥形量热仪测定，点燃时间为23s，总放热量为17.1kw/m2，残碳量为45.18%。
[0088] 实施例5，本实施例提供的一种新型木材防火阻燃剂及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下重量份数比的原料组成：
[0089] 季戊四醇磷酸酯 25份，
[0090] 透明质酸 18份，
[0091] 聚多巴胺 10份，
[0092] 偏硼酸铵 25份，
[0093] Span80 7份，
[0094] 蛭石 5份，
[0095] 聚己内酯 10份，
[0096] 瓜尔胶 3份，
[0097] 水 140份。
[0098] 用本实施例新型木材防火阻燃剂处理过的木材根据 ISO 5660－1: 2002《建筑材料热释放速率试验方法》经锥形量热仪测定，点燃时间为20s，总放热量为19.3kw/m2，残碳量为48.87%。
[0099] 上述实施例仅为本发明较好的实施方式，本发明不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本发明保护范围内。
[0100] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似方法及组分而得到的其它阻燃剂及其制备方法均在本发明保护范围内。