一种防火木材或集成材及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种防火木材或集成材，该防火木材或集成材包括木材或集成材，和阻燃剂ZR-AP；其中木材或集成材︰阻燃剂ZR-AP的绝干质量比为100︰5～80；该防火木材或集成材具有碳化速度小于0.5mm/min、物理力学性能符合结构用木材规定、燃烧性能和烟气毒性符合GB8624-2012A级建筑材料规定；本发明专利技术还公开了该防火木材或集成材的制造方法，包括以下步骤：制备阻燃剂ZR-AP，使用阻燃剂ZR-AP的阻燃剂水溶液浸渍木材或集成材，并对其加热处理使阻燃剂ZR-AP进一步缩聚、并与木材主成分发生反应，以达到阻燃效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种木材或集成材，更具体地涉及一种经阻燃剂ZR-AP浸渍、热处理后的防火木材或集成材及其制造方法。
技术介绍
木材是人类赖以生存的燃料和原材料之一。2010年我国木材产量8089万m3、进口原木和锯材4455万m3、人造板产量1.536亿m3，主要用于建筑结构和装饰装修、家具生产、木地板生产、车辆和船舶装修等领域。木材自古以来也是重要的燃料，具有较高的燃烧热值、较低的起火燃烧温度以及较快的火焰传播速度，属于可燃性材料。火灾是威胁人类生命和财产安全的主要灾害之一。为预防火灾、减少建筑装饰装修材料带来的火灾隐患，国家修订了《消防法》，颁布实施了强制性国家标准GB50222《建筑内部装修设计防火规范》、GB50045《高层民用建筑设计防火规范》、GB50016《建筑设计防火规范》、GB12955《防火门》、GB20286《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》及其对应的检测方法等标准。相关法规、规范和标准的实施，对预防火灾、减少火灾损失起到了积极作用。根据《消防法》和《建筑内部装修设计防火规范》等法规的规定，建筑结构必须采用防火和难燃材料，民用建筑和工业厂房的内部装修积极采用防火性材料和难燃性材料，尽量避免采用在燃烧时产生大量浓烟或有毒气体的材料。作为重要的建筑结构和装饰材料，木材及其制品较低的起火燃烧温度、较高的发热量以及较快的火焰传播速度具有很大的火灾危害性。《建筑设计防火规范》、《建筑内部装修设计防火规范》、《木结构设计规范》、《住宅建筑规范》、《木结构工程施工质量验收规范》、《建筑内部装修防火施工及验收规范》和《防火门》等规范规定用于建筑结构和装饰的木材及其制品必须进行阻燃处理达到A级防火材料或B1级难燃性的要求，燃烧碳化速度小于0.8mm/min。CN1651202公开了一种木材木制品阻燃剂及其处理方法，使用铵基类磷酸盐55～65％、硼类化合物5～15％、聚磷酸盐5～15％、磷酸盐15～25％，铵基类磷酸盐与硼类化合物加热反应、聚磷酸盐与磷酸盐加热反应，混合后浸渍处理木材，燃烧性能达到B1级。CN1075673公开了一种木材阻燃剂及阻燃木材制备方法，将聚磷酸铵、磷酸氢二胺、三氯化磷、三氯亚磷、胶体氧化锑、四溴双酚A和硅酸钠混合在一起再加入水溶合到一起，后加温加压处理后变成阻燃剂，再将木材放入浸渍，浸透取出后加温干燥即为阻燃木材，氧指数达到50以上。CN1899780公开了一种木材阻燃剂，配方是由大金属离子与氢离子加络合剂构成，大金属离子与氢离子为6～8∶1～3，该木材阻燃剂制得的阻燃木材的氧指可达80。CN1126234公开了一种木材阻燃剂及其制备方法，该阻燃剂含有由尿素、磷酸、硼砂、甲醛合成的改性聚磷酸铵以及铝盐等，将阻燃剂加到刨花中可制得难燃材料，得到的阻燃刨花板限氧指数可达33以上。使用现有阻燃剂生产的阻燃木材，燃烧性能符合GB8624-2012B1级规定，为难燃材料，不能应用于建筑构件及材料燃烧性能要求为A级的场合。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种防火木材或集成材：该木材或集成材具有碳化速度小于0.5mm/min、物理力学性能符合结构用木材规定、燃烧性能和烟气毒性符合GB8624-2012A级建筑材料规定等特点。本专利技术要解决的第二个技术问题是提供一种防火木材或集成材的制造方法。为解决上述第一个技术问题，本专利技术一种防火木材或集成材，包括：木材或集成材，和阻燃剂ZR-AP；所述木材或集成材︰阻燃剂ZR-AP的绝干质量比为100︰5～80。进一步地，优选地，所述木材或集成材︰阻燃剂ZR-AP的绝干质量比为100︰15～40。当每100份绝干木材或集成材中阻燃剂ZR-AP的绝干质量小于15份时，由于阻燃剂ZR-AP的添加量不足，防火木材或集成材的燃烧性能仅能达到GB8624规定的难燃性(B1级)材料或可燃材料(D级)规定；当每100份绝干木材或集成材中阻燃剂ZR-AP的绝干质量大于15份时，随着阻燃剂ZR-AP的添加量增加，防火木材或集成材的阻燃性能增加，达到40份时完全满足不燃材料(A级)规定；当每100份绝干木材或集成材中阻燃剂ZR-AP的绝干质量大于80份时，产品的强度和加工性能降低。进一步地，所述阻燃剂ZR-AP是由第一原料、第二原料和第三原料制成；所述第一原料为磷酸；所述第二原料选自氢氧化铝或/和氧化铝；所述第三原料选自氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、硅酸钾和磷酸钠中的一种或多种；制备方法是：将第一原料和第二原料在85～200℃下反应5～300min，冷却至90℃以下；加入第三原料，在25～90℃下反应5～120min，制得阻燃剂ZR-AP。所述第一原料︰第二原料︰第三原料的质量比为100︰5～260︰0.5～150。此阻燃剂ZR-AP配制成水溶液的方法使不溶于水的氢氧化铝和氧化铝变为可溶于水的盐。优选地，所述阻燃剂ZR-AP是由第一原料、第二原料和第三原料制成；所述第一原料为磷酸；所述第二原料选自氢氧化铝或/和氧化铝；所述第三原料选自氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、硅酸钾和磷酸钠中的一种或多种；制备方法是：将第一原料和第二原料在95～135℃下反应10～60min，冷却至60℃以下；加入第三原料，在30～60℃下反应20～60min，制得阻燃剂ZR-AP；所述第一原料︰第二原料︰第三原料的质量比为100︰15～70︰2～50。其中，对于每100份第一原料，第二原料的质量为15～70，第三原料的质量为2～50时，合成阻燃剂ZR-AP的条件容易控制，使用该阻燃剂生产的防火木材或集成材的阻燃性能和理化性能最佳。为解决上述第二个技术问题，本专利技术防火木材或集成材的制造方法，包括如下步骤：1)将阻燃剂ZR-AP配制成5.0wt％～80.0wt％的阻燃剂水溶液。阻燃剂的浓度取决于木材的液体渗透性、木材含水率及浸渍条件。对于杨木、桦木等液体容易渗透的木材，采用浓度较低的阻燃剂。随着木材含水率的提高，对应提高阻燃剂的浓度。采用常压浸渍处理时提高阻燃剂的浓度，采用负压或加压浸渍处理时可采用较低的阻燃剂浓度；2)将木材或集成材放入浸渍槽或高压罐中，注入步骤1)得到的阻燃剂水溶液，在常压或加压状态下浸渍处理，浸渍时间以木材或集成材中吸收的绝干阻燃剂ZR-AP确定；3)将步骤2)浸渍处理后的木材或集成材在80～230℃下加热处理0.2h～500h。将阻燃剂ZR-AP配制成水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防火木材或集成材，其特征在于，包括：木材或集成材，和阻燃剂ZR‑AP；所述木材或集成材︰阻燃剂ZR‑AP的绝干质量比为100︰5～80。

【技术特征摘要】
1.一种防火木材或集成材，其特征在于，包括：
木材或集成材，和
阻燃剂ZR-AP；
所述木材或集成材︰阻燃剂ZR-AP的绝干质量比为100︰5～80。
2.根据权利要求1所述防火木材或集成材，其特征在于：所述木材或集
成材︰阻燃剂ZR-AP的绝干质量比为100︰15～40。
3.根据权利要求1所述防火木材或集成材，其特征在于：所述阻燃剂
ZR-AP是由第一原料、第二原料和第三原料制成；所述第一原料为磷酸；所
述第二原料选自氢氧化铝或/和氧化铝；所述第三原料选自氢氧化钠、氢氧化
钾、硅酸钠、硅酸钾和磷酸钠中的一种或多种；制备方法是：将第一原料和
第二原料在85～200℃下反应5～300min，冷却至90℃以下；加入第三原料，
在25～90℃下反应5～120min，制得阻燃剂ZR-AP；所述第一原料︰第二原
料︰第三原料的质量比为100︰5～260︰0.5～150。
4.根据权利要求3所述防火木材或集成材，其特征在于：所述阻燃剂
ZR-AP是由第一原料、第二原料和第三原料制成；所述第一原料为磷酸；所
述第二原料选自氢氧化铝或/和氧化铝；所述第三原料选自氢氧化钠、氢氧化
钾、硅酸钠、硅酸钾和磷酸钠中的一种或多种；制备方法是：将第一原料和
第二原料在95～135℃下反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文圣，
申请(专利权)人：北京盛大华源科技有限公司，罗文圣，
类型：发明
国别省市：北京;11