木材阻燃防腐多功能药剂
专利汇可以提供木材阻燃防腐多功能药剂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一类木材阻燃防腐多功能药剂的组成、制备技术及其在室内木材中的应用技术。本发明药剂以尿素、双氰胺、 磷酸 、 硼 酸、硼砂、N－(2－苯骈咪唑基)－ 氨 基 甲酸 甲酯为原料，在 温度 80－95℃反应制备而得，加入硼酸、硼砂，继续维持温度80－95℃60分钟。本药剂兼有阻燃、防腐、尺寸稳定、抗吸潮、防蓝变、基本不降低木材的抗弯强度等性能，一般采用 真空 加压的方法处理木材，适用于室内木结构构件、室内木质装饰、木地板、大芯板、木质防火 门 窗等木制品的处理。，下面是木材阻燃防腐多功能药剂专利的具体信息内容。
1木材阻燃防腐多功能药剂的制备方法，水中加入尿素、双氰胺，加热至80℃后，尿素、 双氰胺溶解，慢慢加入磷酸，在温度80-95℃反应，反应至溶液的pH值为4.0时，加入硼 酸、硼砂，继续维持温度80-95℃60分钟，最后加入N-(2-苯骈咪唑基)-氨基甲酸甲酯， 搅拌均匀后的溶液用于处理木材。
2权利要求书1中，木材阻燃防腐剂成分中的重量百分比：硼酸24-30％、硼砂2-8％、N-(2 -苯骈咪唑基)-氨基甲酸甲酯0.05-0.2％，其它65-71％为尿素、双氰胺、磷酸反应后生成的 磷酸脒基脲等混合物。制备阻燃防腐剂原料的摩尔比：尿素∶双氰胺为0-0.07∶1、双氰胺 (及尿素)∶磷酸为1∶0.85-1.00。
3权利要求书1中制备的木材阻燃防腐剂用于室内木结构构件、室内木质装饰、木地板、大 芯板、木质防火门窗等木制品的真空加压或常压浸渍处理。
技术领域 本发明涉及一类新的木材阻燃防腐多功能药剂的组成、其制备技术及其在室内木 材阻燃防腐、防虫中的应用技术。适用于室内木结构构件、室内木质装饰、木地板、大芯板、 木质防火门窗等的处理。
背景技术 木材阻燃防腐药剂处理可以提高木材的阻燃耐久性能。目前国内因为成本原因， 使用的木材阻燃剂多为无机盐类(如磷酸铵、聚磷酸铵、硼化物等)，易吸潮，阻燃剂容易渗 出至木材表面，特别是在国内南方地区，且对抗弯弹性模量、抗弯强度有不同程度的降低。 美国专利US 4373010(Oberley)中报道磷酸脒基脲(GUP)、硼酸(70∶30)作为阻燃剂，并 介绍磷酸脒基脲的合成方法，由1∶1摩尔的双氰胺、磷酸制备，反应温度80℃，有5-20％ 未反应的原料，温度太高生成的不溶物增加，阻燃处理时需要50℃热水溶解阻燃药剂，不 便操作，另外造成未反应原料的浪费。美国专利US 6652633(Pasek et al)中介绍磷酸脒 基脲/硼酸的合成及使用方法，双氰胺、磷酸、硼酸的摩尔比为1∶1∶1.42，双氰胺、磷酸反 应35分钟后，硼酸加入，磷酸脒基脲的转化率较US 4373010(Oberley)报道的高，阻燃剂 的使用也较方便。中国发明专利ZL 97118353.8中介绍磷酸脒基脲由摩尔比1∶1双氰胺、磷 酸在90-120℃转化而成，可以分离纯化磷酸脒基脲，未反应的原料可以下次继续使用。
发明内容 本发明阻燃防腐剂的制备如下：水中加入尿素、双氰胺，加热至50℃后，尿素、 双氰胺溶解，慢慢加入磷酸，在温度80-95℃反应，反应至溶液的pH值为4.0时，加入硼 酸、硼砂，继续维持温度80-95℃ 60分钟，最后加入N-(2-苯骈咪唑基)-氨基甲酸甲酯。 与US 4373010(Oberley)不同，本发明专利加入硼酸、硼砂后，继续维持温度80-95℃ 60 分钟，使原料充分反应。木材阻燃防腐剂成分中的重量百分比：硼酸24-30％、硼砂2-8％、 N-(2-苯骈咪唑基)-氨基甲酸甲酯0.05-0.2％，其它65-71％为尿素、双氰胺、磷酸反应 后生成的磷酸脒基脲等混合物。制备阻燃防腐剂原料的摩尔比：尿素∶双氰胺为0-0.07∶1； 双氰胺(及尿素)：磷酸为1∶0.85-1.00。本发明降低了原料磷酸的使用量，克服了未反应 的磷酸使溶液的pH值偏低、酸性增加而对木材的降解。本发明专利中原料中加入少量的N -(2-苯骈咪唑基)-氨基甲酸甲酯，防治处理过程中木材的边材变色。本发明的原料中加入一 定量的硼砂，药剂的溶解性能较好，处理时较方便。另外，与其它发明专利不同，本发明专 利原料中可有少量尿素，尿素∶双氰胺摩尔比为0-0.07∶1。
本发明药剂采用真空加压或常压浸渍的方法处理木材，本药剂除提高木材阻燃性能之 外，兼有木材防腐、尺寸稳定、抗吸潮、防蓝变、无腐蚀性、无毒、无味、基本不降低木材 的抗弯强度及胶合性能、不影响木材的颜色及油漆等性能，适用于室内木结构构件、室内木 质装饰、木地板、大芯板、木质防火门窗等木制品的处理。
本发明药剂的具体性能如下：
(1)本发明处理的木材、大芯板，根据木材厚度不同，在吸药量范围为30-90Kg/m3达到国 家B1木质材料防火等级，以及乙级木质防火门性能。
(2)本发明药剂在达到阻燃用药量的同时，处理后试材耐腐试验的重量损失率小于或接近 10％。基本可达到强耐腐等级国家标准。
(3)本发明药剂处理的马尾松、毛白杨的抗湿胀率(anti-swelling efficacy，ASE)增加幅度 29.6-46％。
(4)本药剂根据美国ASTM D3201-94标准，当药剂吸药量分别为18、63Kg/m3时，处理木材 吸潮率分别为19.0％、19.8％，达到美国建筑规范＜28％的标准。
(5)基本不降低木材的抗弯强度及胶合性能，本发明药剂处理的毛白杨，抗弯弹性模量(MOE) 增加幅度为6.1％，本发明药剂处理的马尾松、毛白杨对抗弯强度(MOR)影响不明显，不降 低木材的MOR。
具体实施方式
实例1本发明药剂的制备方法1
5000ml反应瓶中加入1050g水、15g尿素、285g双氰胺，加热至50℃，尿素、双氰胺溶 解，慢慢加入391g 85％磷酸，在温度80-95℃反应，反应至溶液的pH值为4.0时，加入 275g硼酸、25g硼砂，继续维持温度80-95℃ 60分钟，最后加入3g 50％N-(2-苯骈咪 唑基)-氨基甲酸甲酯。搅拌均匀后的溶液用于处理木材。
实例2本发明药剂的制备方法2
反应瓶中加入1050g水、300g双氰胺，加热至50℃后，双氰胺溶解，慢慢加入391g 85％ 磷酸，在温度80-95℃反应，反应至溶液的pH值为4.0时，加入275g硼酸、25g硼砂，继 续维持温度80-95℃ 60分钟，最后加入3g 50％N-(2-苯骈咪唑基)-氨基甲酸甲酯。搅拌 均匀后的溶液用于处理木材。
实例3实例2处理木材的吸药量
将以上实例2制备的溶液倒入桶中，加入水，搅拌，使用时加水配成10-15％的水溶液， 配制成浓度15-16％，比重为1.080-1.085；浓度10％，比重约为1.05。用真空加压方法处理木 制品。
木材达到国家B1防火等级国家标准：吸药量为30-80Kg/m3(以干重计算，以下同)
具体见下表，根据板材的厚度而定，板材较厚，需要的吸药量较多。 板材厚度 (cm) 实例2用药量(Kg/m3) 马尾松 毛白杨 1 80 80 ＞5 30-40 40-50
处理的马尾松吸药量为34.5Kg/m3时，氧指数可达61％。木质门达到国家乙级标准：吸 药量为80-90Kg/m3。
如果处理的木材的吸药量达不到上述要求，需要重新进行处理。
实例4实例1药剂处理木材的防腐性能
以Poria placenta、Corious versicolor为木材腐朽菌种，本发明药剂处理的马尾 松吸药量为72.6Kg/m3时，对以上二菌种试验的重量损失率分别为8.7％、7.5％；毛白杨吸药 量为50.4Kg/m3时，重量损失率分别为10.7％、8.6％。毛白杨吸药量为77.3Kg/m3时，重量损 失率分别为5.2％、3.1％。而未经处理的马尾松及毛白杨对以上二菌种试验的重量损失率在 41.3-70.3％之间。
实例5实例1药剂处理木材的抗湿胀率
本发明药剂处理的马尾松吸药量分别为50.8及75.6Kg/m3时，木材抗湿胀率(ASE)分别 为29.2％、30.0％，本发明药剂处理的毛白杨吸药量分别为58.5及93.5Kg/m33时，ASE分别 为39.6％、46.0％。对于本发明药剂处理的毛白杨，在本试验吸药量范围内，随着吸药量的 增加，ASE逐渐提高。
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