木材防腐阻燃物及其在木材防腐阻燃中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种木材防腐阻燃物及其在木材防腐阻燃中的应用，包含花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油，且花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油按照物料体积比为1：3～1：20；使用时，将花瓣型微纳米碱式碳酸镁研磨至预设粒径后，将花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油按照物料体积比1：3～1：20进行混合；将混合后的物料涂抹至木材上，再将木材进行干燥处理，得到防腐阻燃木材。本发明专利技术的木材防腐阻燃物仅含有桐油和花瓣型微纳米碱式碳酸镁这两种组分，采用木材防腐阻燃物对木材进行涂覆，可使得具有原本桐油所赋予防腐性的同时还大大提高了其阻燃性，降低了产烟率，且可实现所用材料的绿色环保，无需添加过多的化学成分。加过多的化学成分。加过多的化学成分。

【技术实现步骤摘要】
木材防腐阻燃物及其在木材防腐阻燃中的应用


[0001]本专利技术属于木材阻燃材料的
，具体涉及一种将花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油混合来对木材进行防腐阻燃的应用。

技术介绍

[0002]木材作为四大原材料之一，因其绿色环保且价格低廉，经常被制成艺术品，不论是古代还是近代，都有看到它的身影，但是木材易燃，长期暴露在空气中会有体积损失，通常会对木材表面刷上桐油进行保护，防止它体积损失导致变形，但是这样忽视了木材的易燃性，因此，在桐油中加入无机阻燃剂在保护木材减少变形的同时，可提高其阻燃性能。
[0003]碱式碳酸镁作为无机阻燃剂，具有成本低、环保、绿色等优点，在阻燃及环境保护领域中均显现出巨大的应用前景。但由于自身结构表面极性大，与有机物相容性差，所以需要经过表面处理后才能作为有效阻燃剂。所以，此前大多数研究都集中在提高氢氧化镁的阻燃性能上大，但这些方法主要是提高其阻燃性能，制备工艺采用较多的化学原料，工艺不够环保。
[0004]针对上述问题，专利技术人在此前研究出了具有微纳米结构的碱式碳酸镁，其具有独特的多层片状结构，能有效减低热传递效果，使其阻燃效果优异于现有技术其他阻燃剂，同时该碱式碳酸镁在阻燃过程中可热分解产生水与二氧化碳两种有效的阻燃成分，可实现较好的抑烟效果。
[0005]基于专利技术人此前研究的此种材料，专利技术人在研究如何将其应用至木材的阻燃。目前木材的阻燃方式大多采用多种化学组分进行复配得到如水漆的涂料，通过涂料对木材的涂覆来实现木材的阻燃，但是这类方案通常不含桐油，或桐油含量较少，无法有效发挥桐油对木材的防腐效果，而在很多木材的处理时，需要采用高纯度的桐油来进行处理，因此，需要一种桐油含量较高且其他组分类型和含量较少的涂料。

技术实现思路

[0006]为了实现上述期望的目的，本专利技术提出了一种基于该碱式碳酸镁材料来实现木材的防腐、阻燃的技术方案，采用花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油这两种物料制备得到木材防腐阻燃物以实现对木材的防腐、阻燃处理，且得到的物料中桐油含量较高，且不含有多种化学组分，工艺更为绿色环保。
[0007]本专利技术公开了一种木材防腐阻燃物，其包含花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油，所述花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油的质量比为1：3～1：20，且所述花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油混合后按照6000～12000rpm的速率搅拌5～10min制得。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油按照物料体积比为1：5。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述花瓣型微纳米碱式碳酸镁采用如下方法制备：
[0010]1)将可溶性碳酸盐水溶液按照1～20mL/min的速率滴加至六水合氯化镁水溶液
中，得到混合液；
[0011]2)将步骤1)所得混合液进行熟化；
[0012]3)将步骤2)所得熟化的混合液进行过滤、洗涤，最后进行干燥得到所述的花瓣型微纳米碱式碳酸镁,其化学式为Mg5(CO3)4(OH)2(H2O)4。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，可溶性碳酸盐采用碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠以及碳酸氢钾中的一种或多种。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述可溶性碳酸盐水溶液的浓度为0.1～1.5mol/L。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述六水合氯化镁水溶液的浓度为0.1～1.5mol/L。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，步骤2)中的熟化温度为50～90℃，熟化时间为0.5～5h。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，步骤3)中的干燥温度为30～100℃，干燥时间为30～60min。
[0018]同时，本专利技术还涉及一种采用上述制备的木材防腐阻燃物在木材防腐阻燃中的应用，将花瓣型微纳米碱式碳酸镁研磨至预设粒径后，将花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油按照质量比1：3～1：20进行混合，混合后以6000～12000rpm进行搅拌，搅拌时间为5～10min；
[0019]立刻将搅拌后的物料涂抹至木材上，再将木材进行干燥处理，得到防腐阻燃木材。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，干燥处理的温度为60～80℃，干燥时间为8～10h。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]1、本专利技术的木材防腐阻燃物仅含有桐油和花瓣型微纳米碱式碳酸镁这两种组分，采用木材防腐阻燃物对木材进行涂覆，可使得具有原本桐油所赋予防腐性的同时还大大提高了其阻燃性，降低了产烟率，且可实现所用材料的绿色环保，无需添加过多的化学成分。
[0023]2、在花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油的添加量的质量比在1：5且混合时的搅拌速率在8000～10000rpm之间时，制备的木材防腐阻燃物可获得较好的阻燃效果。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例1中制备的Mg5(CO3)4(OH)2(H2O)4在电子扫描显微镜下获得的电镜图片，其中(a)为尺寸为20微米微观结构，(b)为尺寸为10微米微观结构；
[0025]图2为本专利技术实施例1中制备的Mg5(CO3)4(OH)2(H2O)4的XRD图；
[0026]图3为涂覆有本专利技术制备的不同配比的木材防腐阻燃物的木材的TG热重分析图，图中T代表桐油，M代表制备的Mg5(CO3)4(OH)2(H2O)4；
[0027]图4为涂覆有本专利技术制备的不同配比的木材防腐阻燃物的木材残碳率分析图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0029]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在具体实施例中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0030]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他
性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0031]本专利技术提供的一种木材防腐阻燃物，其包含花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油，其中，花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油的质量比为1：3～1：20，且所述花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油混合后按照6000～12000rpm的速率搅拌5～10min制得。
[0032]其中，上述的花瓣型微纳米碱式碳酸镁采用如下方法制备：
[0033]1)将可溶性碳酸盐水溶液按照1～20mL/min的速率滴加至六水合氯化镁水溶液中，得到混合液；
[0034]2)将步骤1)所得混合液进行熟化；
[0035]3)将步骤2)所得熟化的混合液进行过滤、洗涤，最后进行干燥得到所述的花瓣型微纳米碱式碳酸镁,其化学式为Mg5(CO3)4(OH)2(H2O)4。
[0036]其中，可溶性碳酸盐采用碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠以及碳酸氢钾中的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.木材防腐阻燃物，其特征在于：包含花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油，所述花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油按照物料质量比为1：3～1：20，且所述花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油混合后按照6000～12000rpm的速率搅拌5～10min制得。2.根据权利要求1所述的木材防腐阻燃物，其特征在于：所述花瓣型微纳米碱式碳酸镁与桐油的质量比为1：5。3.根据权利要求1所述的木材防腐阻燃物，其特征在于：所述花瓣型微纳米碱式碳酸镁采用如下方法制备：1)将可溶性碳酸盐水溶液按照1～20mL/min的速率滴加至六水合氯化镁水溶液中，得到混合液；2)将步骤1)所得混合液进行熟化；3)将步骤2)所得熟化的混合液进行过滤、洗涤，最后进行干燥得到所述的花瓣型微纳米碱式碳酸镁,其化学式为Mg5(CO3)4(OH)2(H2O)4。4.根据权利要求3所述的木材防腐阻燃物，其特征在于：可溶性碳酸盐采用碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠以及碳酸氢钾中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的木材防腐阻燃物，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓波，叶健，朱宗民，闫大利，周亚辉，雷星鑫，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：