CN1033497C - 含有机成分的木材阻燃防腐剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种用于木材处理的阻燃防腐药剂，由热水中可以溶解的聚磷酸铵、硼类物质、季铵盐等成分组成。
Description
本发明涉及的是一种含有机成分的木材阻燃防腐用处理药剂。
对于使用广泛，用量大的天然木材，尽可能提高其阻燃防火性能和防腐性能是特别重要的。能同时具有阻燃和防腐双重功能的处理药剂目前可分为两类，一类是由纯无机成分组成，如在苏联专利SU1017500A和SU1255435A等文献中所公开的就是无机型的，其除所含成分本身的毒性及污染等问题外，不足之处还在于用其处理的木材吸湿度大。另一类是含有有机成分的处理药剂，如在苏联专利SU613894B和SU663581B中就分别介绍了含有氟化物、铵的磷酸盐及高级脂肪酸或尿素等成分的处理材料。其中所含的氟化物除存在的毒性和污染性外，还由于其水溶性差而影响了被处理木材中的干盐含量，导致了阻燃防火效果的降低，因而只宜作为涂料形式使用。
本发明的目的在于提供一种低毒、无污染且阻燃防腐性能优异的含有机成分的木材阻燃防腐用处理药剂。
本发明所说的木材阻燃防腐剂的组成(重量％)为：热水中可以溶解的聚磷酸铵盐64-72，硼类物质22-35，季铵盐类物质3-7。聚磷酸铵是目前已知的优良防火阻燃材料，按其聚合度大小可有水溶性与水不溶性之分。实验表明其聚合度增大虽会使水溶度降低，但阻燃防火性能却随之提高，处理的木材吸湿度小。当保证在通常100℃以下的热水中能使其溶解的前提下，尽量采用高聚合度的聚磷酸铵可以使其在阻燃性与为处理木材所需的溶解性之间得到满意的统一。在使用本发明的药剂处理木材时，只需控制在100℃以下，例如在50-80℃的方便加热条件下进行就不会存在其溶解性方面的问题。这种处理条件同时还具有的另一个优点是可以扩大本发明所必需的硼类物质的选择范围。因为虽然硼、硼酸及各种硼酸盐等硼类物质是已知的阻燃材料，但像硼砂等一些盐类因其溶解度的关系往往使实际使用很不方便或受到限制。而在本发明中，即使是硼砂等冷水中溶解度很小的硼类物质甚至也可以被单独使用，既有利于减少组分种类，也有利于降低成本。
季铵化合物作为木材防腐材料使用已有研究和报道。但在本发明中，与其它组分配合使用，其同时还具有很好的阻燃防火辅助作用和提高药剂渗透性的表面活性作用。为提高其在这些方面的综合性能，本发明建议一方面在其各取代烃基中至少应有一个为C7以上的长链烃，如已有介绍的C12或C14的单长链烃或C8C10或C10C10的双长链烃等，有利于提高防腐性能；另一方面以选用卤化季铵盐为更好，更有利于增强其阻燃防火性能。
为减少对木材本身各种性能的影响，处理药剂的酸碱度以pH6-7的近中性为宜，因此在本发明的木材处理药剂中必要时可根据需要适当选用适合的酸碱调节剂。例如当按本发明上述组分组成的阻燃防腐剂呈碱性时，可选用适量的常用无机酸，如盐酸、硫酸、磷酸等调节pH，其中尤以选用磷酸为好，因其除酸性温和和腐蚀性小外，还可具有辅助的阻燃性能。
由此可以看出，通过上述各具有多重作用的组分的相互配合协同，使得本发明的木材处理药剂既尽量简化了组成，又可减少实际使用中的消耗用量，同时还可提高在阻燃和防腐各方面的效果。对使用本发明阻燃防腐剂10-20％的水溶液在50-80℃条件下处理的木材进行阻燃防火试验表明，本发明的处理药剂既能阻止有焰燃烧，又能抑制无焰燃烧。在干盐量为35Kg/m3时，燃烧失重率15％左右，燃烧平均剩余长度18-21cm。本发明的木材处理药剂属低毒类，不易挥发，对木材的物理性能无影响，其热解产物也无刺激性和腐蚀性。阻燃防火试验的有关数据见表1。以桦木为试验材料的防腐试验结果见表2。
作为本发明的木材阻燃防腐药剂的若干具体组成实施例见表3，其中的季铵盐为氯化二甲基苄基十二烷基铵。但这些实例并不应构成对本发明范围的限制。
表1本发明木材阻燃防腐剂在不同干盐量时的阻燃防火性能
| 编号 | 干盐量(Kg/3) | 平均浸透深度(mm) | 有焰燃烧时间(秒) | 无焰燃烧时间(秒) | 燃烧失重率(％) |
| 1 | 30.06 | ≥10 | 0 | 0 | 15.72 |
| 2 | 49.04 | ≥10 | 0 | 0 | 12.93 |
| 3 | 56.66 | ≥10 | 0 | 0 | 9.46 |
表2本发明水材阻燃防腐剂在不同干盐量时的防腐性能
| 编号 | 浓度(％) | pH | 干盐量(Kg/m3) | 重量损失率(％) | 菌丝蔓延情况 |
| 1 | 5 | 8-9 | 15.58 | 11.73 | 表面有菌丝蔓延 |
| 2 | 5 | 8-9 | 18.48 | 0 | 无 |
表3本发明若干木材阻燃防腐剂的具体组成实例
| 重量(％) | 例1 | 例2 | 例3 |
| 聚磷酸铵 | 66 | 64 | 70 |
| 硼酸 | 13 | 22 | |
| 硼砂 | 26 | 13 | |
| 季铵盐 | 3 | 4 | 4 |
| 调pH用磷酸 | 5 | 6 | 4 |
Claims (7)
1、一种含有聚磷酸铵和硼化合物的木材阻燃防腐药剂，其特征在于组成中还含有氯化二甲基苄基十二烷基按，具体组成(重量％)为50～100℃的热水中可溶解的聚磷酸铵 64～72硼酸和硼砂中的至少一种 22～26氯化二甲基苄基十二烷基铵 3～7必要时的酸碱调节物质余量并调节至pH6～7。
2、如权利要求1的木材阻燃防腐药剂，其特征在于所说的聚磷酸铵为在50～80℃热水中可以溶解。
3、如权利要求1或2的木材阻燃防腐药剂，其特征在于所说的氯化二甲基苄基十二烷基铵的用量3～4％(重量)。
4、如权利要求1或2的木材阻燃防腐药剂，其特征在于所说的酸碱调节物质赤无机酸。
5、如权利要求4的木材阻燃防腐药剂，其特征在于所说的酸碱调节物质为磷酸。
6、如权利要求3的木材阻燃防腐药剂，其特征在于所说的酸碱调节物质为无机酸。
7、如权利要求6的木材阻燃防腐药剂，其特征在于所说的酸碱调节物质为磷酸。
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| CN 91108348 CN1033497C (zh) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 含有机成分的木材阻燃防腐剂 |
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