本發(fā)明涉及一種抗流失型木材阻燃劑的制備方法，屬于木材阻燃劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在各種資源日益緊張的二十一世紀(jì)，隨著人口的增加和人們生活水平的提高，可再生綠色環(huán)保材料越來越引起人們的重視。木材，作為一種天然的可降解再生的環(huán)保材料，在人們的生活及建筑裝飾中扮演著重要的角色。但是木質(zhì)材料易燃的特性，極大地限制了其在很多環(huán)境下的使用。近幾年來，由于木質(zhì)材料引起的火災(zāi)頻繁發(fā)生，造成的生命財(cái)產(chǎn)損失更是不可估量，人們對于木材這種易燃的材料也有了更高的要求——阻燃抑煙。

市場上流通的一些木材阻燃劑，大多性能較為單一，而且有些木材阻燃劑酸性較大，易對其他物件造成腐蝕，現(xiàn)有的縮合氰尿酸胺木材阻燃劑，由于對金屬物件腐蝕較強(qiáng)，實(shí)用性較差。同時(shí)由于實(shí)木阻燃一般采用溶液浸注處理，所以阻燃成分的抗流失性能也應(yīng)當(dāng)作為木材阻燃性能測試的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，但是在木材阻燃研究中，對于阻燃成分的抗流失性考慮得較為少，導(dǎo)致現(xiàn)有的木材阻燃劑在使用過程中，由于時(shí)間的推移，在空氣中易暴露導(dǎo)致其吸附性能大大降低，，易發(fā)生剝離導(dǎo)致失效，因此，對于抗流失型木材助燃劑的研究，顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：本發(fā)明針對傳統(tǒng)木材阻燃劑存在阻燃效果不明顯，且抗流失性能、耐久性較差，影響木材的力學(xué)性能與膠合性能的問題，提供一種通過煅燒高嶺土并改性形成微孔孔隙，通過膠原蛋白填充孔隙，與木材進(jìn)行有機(jī)吸附粘合，提高木材阻燃劑抗流失性能的方法，本發(fā)明通過收集高嶺土球磨制備粉末，與氯化鈉溶液復(fù)合并煅燒制備改性高嶺土，通過復(fù)合煅燒，形成具有活性的混合高嶺土粉末，隨后將活性高嶺土粉末與氫氧化鈉反應(yīng)，通過氫氧化鈉堿化處理，形成具有微孔結(jié)構(gòu)的活性高嶺土粉末，隨后將膠原蛋白與活性高嶺土粉末復(fù)合碾磨，通過微孔吸附膠原蛋白顆粒，與聚磷酸銨和三聚氰胺等復(fù)合球磨制備木材阻燃劑，通過活性微孔高嶺土進(jìn)行吸附，膠原蛋白對木材表面木質(zhì)素進(jìn)行粘結(jié)，有效提高木材阻燃劑抗流失性能，提高其壽命和耐久性，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）收集高嶺土并置于球磨罐中，在300～400r/min下球磨2～3h，過60～70目篩，收集高嶺土粉末并按質(zhì)量比1:2，將高嶺土粉末與質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氯化鈉溶液攪拌混合制備得高嶺土混合液，隨后將高嶺土混合液置于坩堝中，將坩堝置于150～200℃馬弗爐中，預(yù)熱15～20min后，按10℃/min升溫至900～1000℃，保溫煅燒1～2h后，靜置冷卻至室溫，制備得煅燒改性高嶺土；

（2）按質(zhì)量比1:10，將上述制備的煅燒改性高嶺土與質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉攪拌混合，在室溫下陳化6～8h后，再在78～85℃下水浴加熱2～3h，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅至洗滌液pH至7.5，再在95～100℃下干燥10～12h，制備得改性煅燒微孔高嶺土顆粒；

（3）按質(zhì)量比1:1，將上述制備的改性煅燒微孔高嶺土顆粒與膠原蛋白攪拌混合，收集得混合顆粒并置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h，過180～200目篩，收集得膠原蛋白改性粉末；

（4）按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份聚磷酸銨、5～10份聚乙烯醇、3～5份三聚氰胺和35～40份上述制備的膠原蛋白改性粉末和10～15份去離子水置于球磨罐中，球磨3～5h后，收集球磨漿料并真空冷凍干燥，收集干燥顆粒并碾磨過180～200目篩，即可制備得一種抗流失型木材阻燃劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：首先將待處理的木材進(jìn)行干燥處理，再將本發(fā)明制備的抗流失型木材阻燃劑與水按質(zhì)量比1：15～1：25進(jìn)行混合，得到阻燃劑溶液，再將干燥處理的木材裝入高壓浸漬罐中，將高壓浸漬罐抽真空度至0.05～0.08MPa，保持45～60min，然后在高壓浸漬罐內(nèi)注入上述阻燃劑溶液，待注滿保持5～8min后卸除真空，再緩慢加壓至1.1～1.3MPa，并保壓1～3h后卸壓，排盡阻燃劑溶液，關(guān)閉阻燃液進(jìn)、出閥門，再次將高壓浸漬罐抽真空至0.02～0.05MPa，保持12～18min，解除真空，取出木材即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的抗流失型木材阻燃劑抗浸提值可達(dá)55～60%，木材阻燃劑吸濕率為0.15g/g，木材抗流失性能提高92～96%，阻燃效果提高90～95%，而且穩(wěn)定性可以持續(xù)12～15個(gè)月。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明制備的抗流失型木材阻燃劑具有優(yōu)異的抗流失性能，而且滲透性好，使用方便，適應(yīng)性廣，并對處理木材具有明顯提升其強(qiáng)度、硬度、阻燃性、防水性等優(yōu)點(diǎn)；

（2）本發(fā)明制備的木材阻燃劑，阻燃效果好，同時(shí)本身無毒，不會(huì)對環(huán)境和人體造成傷害，并且穩(wěn)定性好。

具體實(shí)施方式

收集高嶺土并置于球磨罐中，在300～400r/min下球磨2～3h，過60～70目篩，收集高嶺土粉末并按質(zhì)量比1:2，將高嶺土粉末與質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氯化鈉溶液攪拌混合制備得高嶺土混合液，隨后將高嶺土混合液置于坩堝中，將坩堝置于150～200℃馬弗爐中，預(yù)熱15～20min后，按10℃/min升溫至900～1000℃，保溫煅燒1～2h后，靜置冷卻至室溫，制備得煅燒改性高嶺土；按質(zhì)量比1:10，將上述制備的煅燒改性高嶺土與質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉攪拌混合，在室溫下陳化6～8h后，再在78～85℃下水浴加熱2～3h，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅至洗滌液pH至7.5，再在95～100℃下干燥10～12h，制備得改性煅燒微孔高嶺土顆粒；按質(zhì)量比1:1，將上述制備的改性煅燒微孔高嶺土顆粒與膠原蛋白攪拌混合，收集得混合顆粒并置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h，過180～200目篩，收集得膠原蛋白改性粉末；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份聚磷酸銨、5～10份聚乙烯醇、3～5份三聚氰胺和35～40份上述制備的膠原蛋白改性粉末和10～15份去離子水置于球磨罐中，球磨3～5h后，收集球磨漿料并真空冷凍干燥，收集干燥顆粒并碾磨過180～200目篩，即可制備得一種抗流失型木材阻燃劑。

實(shí)例1

收集高嶺土并置于球磨罐中，在300r/min下球磨2h，過60目篩，收集高嶺土粉末并按質(zhì)量比1:2，將高嶺土粉末與質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氯化鈉溶液攪拌混合制備得高嶺土混合液，隨后將高嶺土混合液置于坩堝中，將坩堝置于150℃馬弗爐中，預(yù)熱15min后，按10℃/min升溫至900℃，保溫煅燒1h后，靜置冷卻至室溫，制備得煅燒改性高嶺土；按質(zhì)量比1:10，將上述制備的煅燒改性高嶺土與質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉攪拌混合，在室溫下陳化6h后，再在78℃下水浴加熱2h，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅至洗滌液pH至7.5，再在95℃下干燥10h，制備得改性煅燒微孔高嶺土顆粒；按質(zhì)量比1:1，將上述制備的改性煅燒微孔高嶺土顆粒與膠原蛋白攪拌混合，收集得混合顆粒并置于球磨罐中，在350r/min下球磨3h，過180目篩，收集得膠原蛋白改性粉末；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45份聚磷酸銨、5份聚乙烯醇、3份三聚氰胺和35份上述制備的膠原蛋白改性粉末和10份去離子水置于球磨罐中，球磨3h后，收集球磨漿料并真空冷凍干燥，收集干燥顆粒并碾磨過180目篩，即可制備得一種抗流失型木材阻燃劑。

首先將待處理的木材進(jìn)行干燥處理，再將本發(fā)明制備的抗流失型木材阻燃劑與水按質(zhì)量比1：15進(jìn)行混合，得到阻燃劑溶液，再將干燥處理的木材裝入高壓浸漬罐中，將高壓浸漬罐抽真空度至0.05MPa，保持45分鐘，然后在高壓浸漬罐內(nèi)注入阻燃液，待注滿保持5分鐘后卸除真空，再緩慢加壓至1.1MPa，并保壓1小時(shí)后卸壓，排盡阻燃液，關(guān)閉阻燃液進(jìn)、出閥門，再次將高壓浸漬罐抽真空至0.02MPa，保持12分鐘，解除真空，取出木材即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的抗流失型木材阻燃劑抗浸提值可達(dá)60%，木材阻燃劑吸濕率為0.15g/g，木材抗流失性能提高96%，阻燃效果提高90%，而且穩(wěn)定性可以持續(xù)12個(gè)月。

實(shí)例2

收集高嶺土并置于球磨罐中，在400r/min下球磨3h，過70目篩，收集高嶺土粉末并按質(zhì)量比1:2，將高嶺土粉末與質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氯化鈉溶液攪拌混合制備得高嶺土混合液，隨后將高嶺土混合液置于坩堝中，將坩堝置于200℃馬弗爐中，預(yù)熱20min后，按10℃/min升溫至1000℃，保溫煅燒2h后，靜置冷卻至室溫，制備得煅燒改性高嶺土；按質(zhì)量比1:10，將上述制備的煅燒改性高嶺土與質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉攪拌混合，在室溫下陳化8h后，再在85℃下水浴加熱3h，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅至洗滌液pH至7.5，再在100℃下干燥12h，制備得改性煅燒微孔高嶺土顆粒；按質(zhì)量比1:1，將上述制備的改性煅燒微孔高嶺土顆粒與膠原蛋白攪拌混合，收集得混合顆粒并置于球磨罐中，在400r/min下球磨5h，過200目篩，收集得膠原蛋白改性粉末；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量50份聚磷酸銨、10份聚乙烯醇、5份三聚氰胺和40份上述制備的膠原蛋白改性粉末和15份去離子水置于球磨罐中，球磨5h后，收集球磨漿料并真空冷凍干燥，收集干燥顆粒并碾磨過200目篩，即可制備得一種抗流失型木材阻燃劑。

首先將待處理的木材進(jìn)行干燥處理，再將本發(fā)明制備的抗流失型木材阻燃劑與水按質(zhì)量比1:25進(jìn)行混合，得到阻燃劑溶液，再將干燥處理的木材裝入高壓浸漬罐中，將高壓浸漬罐抽真空度至0.08MPa，保持60分鐘，然后在高壓浸漬罐內(nèi)注入阻燃液，待注滿保持8分鐘后卸除真空，再緩慢加壓至1.3MPa，并保壓3小時(shí)后卸壓，排盡阻燃液，關(guān)閉阻燃液進(jìn)、出閥門，再次將高壓浸漬罐抽真空至0.05MPa，保持18分鐘，解除真空，取出木材即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的抗流失型木材阻燃劑抗浸提值可達(dá)55%，木材阻燃劑吸濕率為0.15g/g，木材抗流失性能提高92%，阻燃效果提高95%，而且穩(wěn)定性可以持續(xù)15個(gè)月。

實(shí)例3

收集高嶺土并置于球磨罐中，在350r/min下球磨3h，過65目篩，收集高嶺土粉末并按質(zhì)量比1:2，將高嶺土粉末與質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氯化鈉溶液攪拌混合制備得高嶺土混合液，隨后將高嶺土混合液置于坩堝中，將坩堝置于175℃馬弗爐中，預(yù)熱18min后，按10℃/min升溫至950℃，保溫煅燒2h后，靜置冷卻至室溫，制備得煅燒改性高嶺土；按質(zhì)量比1:10，將上述制備的煅燒改性高嶺土與質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉攪拌混合，在室溫下陳化7h后，再在82℃下水浴加熱3h，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅至洗滌液pH至7.5，再在98℃下干燥11h，制備得改性煅燒微孔高嶺土顆粒；按質(zhì)量比1:1，將上述制備的改性煅燒微孔高嶺土顆粒與膠原蛋白攪拌混合，收集得混合顆粒并置于球磨罐中，在375r/min下球磨5h，過190目篩，收集得膠原蛋白改性粉末；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量48份聚磷酸銨、8份聚乙烯醇、4份三聚氰胺和38份上述制備的膠原蛋白改性粉末和13份去離子水置于球磨罐中，球磨4h后，收集球磨漿料并真空冷凍干燥，收集干燥顆粒并碾磨過190目篩，即可制備得一種抗流失型木材阻燃劑。

首先將待處理的木材進(jìn)行干燥處理，再將本發(fā)明制備的抗流失型木材阻燃劑與水按質(zhì)量比1：4進(jìn)行混合，得到阻燃劑溶液，再將干燥處理的木材裝入高壓浸漬罐中，將高壓浸漬罐抽真空度至0.07MPa，保持52分鐘，然后在高壓浸漬罐內(nèi)注入阻燃液，待注滿保持6分鐘后卸除真空，再緩慢加壓至1.2MPa，并保壓2小時(shí)后卸壓，排盡阻燃液，關(guān)閉阻燃液進(jìn)、出閥門，再次將高壓浸漬罐抽真空至0.04MPa，保持15分鐘，解除真空，取出木材即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的抗流失型木材阻燃劑抗浸提值可達(dá)58%，木材阻燃劑吸濕率為0.15g/g，木材抗流失性能提高94%，阻燃效果提高93%，而且穩(wěn)定性可以持續(xù)14個(gè)月。