阅读说明：本技术 一种木质人造板环保高效抑烟添加型阻燃剂 (Wood-based panel environment-friendly efficient smoke-suppressing additive flame retardant ) 是由 袁志伟 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种木质人造板环保高效抑烟添加型阻燃剂,它包括以下重量份的原料：磷酸盐类化合物10～80份、含硼化合物10～80份、含氮化合物10～80份、氢氧化合物10～50份、硅烷偶联剂0.1～10份；它采用氮、磷、硼多元素协效制得添加型阻燃剂,能解决现有浸泡型阻燃剂存在的缺陷,具有生产成本低,效率高,方便使用,阻燃抑烟效果好,并且不挥发,不迁延,持久阻燃,能提高成品板的干湿胶合强度,具有显著的经济效益和社会效益；它广泛适用于防火阻燃作业配套使用。(The invention discloses an environment-friendly efficient smoke-inhibiting additive type flame retardant for wood-based panels, which comprises the following raw materials in parts by weight: 10-80 parts of phosphate compounds, 10-80 parts of boron-containing compounds, 10-80 parts of nitrogen-containing compounds, 10-50 parts of hydroxide compounds and 0.1-10 parts of silane coupling agents; the additive flame retardant is prepared by adopting multiple elements of nitrogen, phosphorus and boron to synergically prepare the additive flame retardant, can overcome the defects of the existing soaking flame retardant, has the advantages of low production cost, high efficiency, convenient use, good flame-retardant and smoke-suppression effects, no volatilization, no persistence, lasting flame retardance, capability of improving the dry-wet bonding strength of a finished board and remarkable economic and social benefits; it is widely suitable for matching use in fireproof and flame-retardant operation.)

一种木质人造板环保高效抑烟添加型阻燃剂

技术领域

本发明涉及防火阻燃技术，尤其涉及一种木质人造板环保高效抑烟添加型阻燃剂。

背景技术

随着我国的经济发展，人们物质生活水平的提高，人们对安全环保及生命财产的保障要求越来越高，高层建筑如雨后春笋般越来越多，那么对环保阻燃的装饰装修材料也越来越多！

目前市场上阻燃胶合板的生产主要采取的工艺是将单板装入真空高压罐中，首先进行抽真空，然后再注入水溶性阻燃液，进行加压浸注，然后再进行晾晒干燥，再涤胶、排板、热压成型；此工艺复杂繁琐，耗时耗能，生产周期长，资金积压严重，如遇下雨，晒板淋湿，造成浸好的单板阻燃剂载药量下降，达不到标准，必须返工，这样造成成本过高，效率低下；同时浸泡型阻燃剂都是水溶性的，易析出和挥发，造成阻燃等级降低，甚至达不到阻燃等级和效果，并且浸泡型阻燃剂由于含有酸根的盐，对金属构件会产生腐蚀性，造成构件强度降低，从而断裂，另外由于浸泡型阻燃剂中含有酸根，酸性较强，脲醛树脂在固化过程中速度太快，有时还会产生预固化现象，使得胶合强度大大降低，以及耐老化性能很差。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种木质人造板环保高效抑烟添加型阻燃剂，它采用氮、磷、硼多元素协效制得添加型阻燃剂，能解决现有浸泡型阻燃剂存在的缺陷，具有生产成本低，效率高，方便使用，阻燃抑烟效果好，并且不挥发，不迁延，持久阻燃，能提高成品板的干湿胶合强度，市场前景广阔，便于推广使用。

为了实现上述目的，本发明提供一种木质人造板环保高效抑烟添加型阻燃剂，它包括以下重量份的原料：磷酸盐类化合物10～80份、含硼化合物10～80份、含氮化合物10～80份、氢氧化合物10～50份、硅烷偶联剂0.1～10份。

为了实现工艺、效果优化，其进一步的措施是：它包括以下重量份的原料：磷酸盐类化合物10～80份、含硼化合物10～80份、含氮化合物10～80份、氢氧化合物10～80份、硅烷偶联剂0.1～10份、渗透剂1～10份，所述渗透剂为二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种，是用与硅烷偶联剂相融合的表面活性剂。

所述磷酸盐类化合物包括磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、三聚氰胺正磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种。

所述含硼化合物包括硼酸、硼砂、硼酸锌、硼酸钙及偏硼酸钙、氟硼酸铵、偏硼酸钡、氟硼酸锌中的一种或多种。

所述含氮化合物包括尿素、双氰胺、三聚氰胺、尿醛树脂胶粉、三聚氰胺树脂胶粉及其改性的尿醛树脂胶粉中的一种或多种。

所述氢氧化合物包括氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铝、氧化钙、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种。

本发明的工作原理为：它采用氮、磷、硼多元素协效制得添加型阻燃剂，主要包括三部分组成：炭源、酸源、气源；其中炭源包括木材本身是含炭丰富的材料、以及调胶时加入的富碳多羟基化合物面粉，酸源为磷酸铵盐、硼酸及硼酸盐，气源为尿醛树脂，三聚氰胺，双氰铵，磷酸铵盐等；阻燃基本过程如下：①阻燃剂在较低温度下，酸源物质释放出无机酸；②在稍高于释放酸的温度下，发生酯化反应，而阻燃剂中的胺则可作为酯化反应的催化剂；③阻燃剂在酯化前或酯化过程中形成一层熔融状的物质；④反应产生的水蒸气和由气源产生的不燃性气体使熔融的阻燃剂膨胀发泡；⑤反应接近完成时，阻燃剂胶化和固化，最后形成致密多孔泡沫炭层，该炭层具有隔热、隔氧、抑烟和防止产生液滴的四重功效，能有效降低火灾，减少火灾毒气中毒死亡的事故；⑥因阻燃剂中引入高分子硅烷偶联剂，使阻燃剂的物质遇热分解，温度得以提高，并大幅度提高了阻燃剂在600～700℃的残留量，可将易溶于水的阻燃物质进行包覆，使之不溶或微溶于水，并使阻燃剂封闭于产品之中，从而达到产品不吸湿，不吸潮之目的。

本发明相比现有技术所产生的有益效果：采用氮、磷、硼多元素协效制得添加型阻燃剂，能解决现有浸泡型阻燃剂存在的缺陷，生产胶合板时，采用直接在单板双面涂胶结合热压成型的工艺方法，具有生产成本低，效率高，方便使用，阻燃抑烟效果好，并且不挥发，不迁延，持久阻燃，能提高成品板的干湿胶合强度，具有显著的经济效益和社会效益。

本发明广泛适用于防火阻燃作业配套使用。

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例一：先取磷酸盐类化合物包括磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、三聚氰胺正磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种共10份，含硼化合物包括包括硼酸、硼砂、硼酸锌、硼酸钙及偏硼酸钙、氟硼酸铵、偏硼酸钡、氟硼酸锌中的一种或多种共10份，含氮化合物包括尿素、双氰胺、三聚氰胺、尿醛树脂胶粉、三聚氰胺树脂胶粉及其改性的尿醛树脂胶粉中的一种或多种共10份，氢氧化合物包括氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铝、氧化钙、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种共10份，将其高速混合均匀，接着选取硅烷偶联剂0.1份并以雾状喷入其中并高速搅拌进行包覆改性，再通过自发热或其它方式进行干燥，冷却，混合均匀，称量打包，即得阻燃剂成品，在生产胶合板的调胶时按重量份：100份胶水、30份阻燃剂、30份面粉调制阻燃胶，再结合涂胶、预压、热压成型工艺，制得胶合板成品。

实施例二：先取磷酸盐类化合物包括磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、三聚氰胺正磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种共80份，含硼化合物包括包括硼酸、硼砂、硼酸锌、硼酸钙及偏硼酸钙、氟硼酸铵、偏硼酸钡、氟硼酸锌中的一种或多种共80份，含氮化合物包括尿素、双氰胺、三聚氰胺、尿醛树脂胶粉、三聚氰胺树脂胶粉及其改性的尿醛树脂胶粉中的一种或多种共80份，氢氧化合物包括氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铝、氧化钙、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种共50份，将其高速混合均匀，接着选取硅烷偶联剂10份并以雾状喷入其中并高速搅拌进行包覆改性，再通过自发热或其它方式进行干燥，冷却，混合均匀，称量打包，即得阻燃剂成品，在生产胶合板的调胶时按重量份：100份胶水、30份阻燃剂、30份面粉调制阻燃胶，再结合涂胶、预压、热压成型工艺，制得胶合板成品。

对实施例一和实施例二所制得的胶合板成品进行阻燃测试，其数据如下：

实施例三：先取磷酸盐类化合物包括磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、三聚氰胺正磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种共10份，含硼化合物包括包括硼酸、硼砂、硼酸锌、硼酸钙及偏硼酸钙、氟硼酸铵、偏硼酸钡、氟硼酸锌中的一种或多种共10份，含氮化合物包括尿素、双氰胺、三聚氰胺、尿醛树脂胶粉、三聚氰胺树脂胶粉及其改性的尿醛树脂胶粉中的一种或多种共10份，氢氧化合物包括氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铝、氧化钙、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种共10份，将其高速混合均匀，称量打包，即得阻燃剂A组分；然后选取硅烷偶联剂0.1份和渗透剂包括二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种共1份，搅拌混合均匀，进行灌装，即得阻燃剂B组分；在生产胶合板的调胶时按重量份：100份胶水、30份阻燃剂(包括阻燃剂A组分+阻燃剂B组分)、30份面粉调制阻燃胶，再结合涂胶、预压、热压成型工艺，制得胶合板成品。

实施例四：先取磷酸盐类化合物包括磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、三聚氰胺正磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种共80份，含硼化合物包括包括硼酸、硼砂、硼酸锌、硼酸钙及偏硼酸钙、氟硼酸铵、偏硼酸钡、氟硼酸锌中的一种或多种共80份，含氮化合物包括尿素、双氰胺、三聚氰胺、尿醛树脂胶粉、三聚氰胺树脂胶粉及其改性的尿醛树脂胶粉中的一种或多种共80份，氢氧化合物包括氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铝、氧化钙、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种共80份，将其高速混合均匀，称量打包，即得阻燃剂A组分；然后选取硅烷偶联剂10份和渗透剂包括二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种共10份，搅拌混合均匀，进行灌装，即得阻燃剂B组分；在生产胶合板的调胶时按重量份：100份胶水、30份阻燃剂(包括阻燃剂A组分+阻燃剂B组分)、30份面粉调制阻燃胶，再结合涂胶、预压、热压成型工艺，制得胶合板成品。

对实施例三和实施例四制得的胶合板成品进行阻燃测试，其数据如下：

本发明阻燃剂在调胶时加入，然后胶合板在经过高温100℃～120℃热压成型，水分蒸发，脲醛树脂固化，磷酸盐类物质与尿素、三聚氰胺等物质发生反应，生成聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐等更耐高温分解的物质；因阻燃剂中引入高分子硅烷偶联剂，使附着在单板夹层之间的阻燃剂更耐高温，并且可以显著提高有机物与无机物之间的结合强度，也使本身具有水溶性的阻燃物质进行了包覆改性，变成了不溶于水或微溶于水的物质，大大降低了其吸湿吸潮性，并解决了水溶性阻燃剂的迁延析出的缺陷。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，并根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，均应包含在本发明的保护范围之内。