一种高性能阻燃板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能阻燃板及其制备方法，属于装饰材料领域。本发明专利技术取80目杨木粉按质量比1：3加入无水乙醇混合，得混合物A，按质量份数计，取300~500份混合物A、100~150份阻燃板填料、20~40份抑烟减毒剂、20~30份阻燃活性物搅拌混合2~3h，得木板基体物，取质量分数为40%的酚醛树脂乙醇溶液喷雾于木板基体物，干燥，倒入模具，调节液压机上限为8MPa、150~160℃压制成板，再于100~105℃固化3~4h，得高性能阻燃板。本发明专利技术解决了目前阻燃板阻燃性能差，阻燃有效期短，在潮湿环境内容易吸潮，进而发生霉变的问题。

A high performance flame retardant board and its preparation method

The invention discloses a high-performance flame retardant plate and a preparation method thereof, belonging to the field of decorative materials. Mixture A is obtained by mixing 80 mesh poplar flour with anhydrous ethanol at the mass ratio of 1:3. Mixture A is obtained by mixing 300-500 parts of mixture A, 100-150 parts of flame retardant board filler, 20-40 parts of smoke suppressant and toxic reducing agent, 20-30 parts of flame retardant active substance for 2-3 hours. The wood board matrix is obtained by mixing the mixture A with 40% phenolic resin ethanol solution. Spray on the wood substrate, dry and pour into the mold, adjust the upper limit of the hydraulic press to 8MPa and 150~160 C, and then press the 3~4h, then solidify 3~4h at high temperature, and get the high performance flame retardant board. The present invention solves the problems of poor flame retardant performance, short flame retardant validity period, moisture absorption in humid environment and mildew.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能阻燃板及其制备方法
本专利技术属于装饰材料领域，具体涉及一种高性能阻燃板及其制备方法。
技术介绍
阻燃板又名耐火板是表面装饰用耐火建材，广泛用于室内装饰、家具、厨柜、实验室台面、外墙等领域。随着我国建筑业的高速发展和建筑节能意识的提高，人们对墙体材料的数量、品种、功能及质量提出了新的更高的要求，目前新型建筑板材有几十个品种，不同的建筑板材不但所采用的原料不同，生产工艺不同，其性能和功用也不同。但常规的建筑板材的防火等级较低，抗压强度也不高。在使用中具有一定的安全隐患。防火性能对板材的性能影响较大，若板材防火性能较差，则会有较大的安全隐患。若遇到明火，导致板材迅速燃烧，则会造成严重的财产损失。此外，如果板材的耐高温效果较差，在高温情况下，板材长时间受热后，会产生一定的形变，对建筑物的稳定性产生极大的考验，因此我们需要寻找一种具有良好防火性能的板材。早期的阻燃板是将原纸（如牛皮纸）经三聚氰胺与酚醛树脂的浸渍工艺，高温高压成，这类板材通常表面硬度高、耐磨、耐高温、耐撞击等性能，但其防火性能不是十分理想。现有阻燃板材主要采用铝-镁材料制成，主要化学成分为Al2O与MlO2或铝塑复合板材制成，铝塑复合板是一种新型的生态环境建筑材料。自上世纪七十年代专利技术以来，以其先进的复合材料结构及特性、优良的性价比与易加工性、丰富多彩的装饰效果与耐久性、显著的节约资源与环保性等产品综合性能被广泛应用于建筑幕墙、室内外装修、广告宣传牌匾、车船装饰、家具制造等领域，但由于其防火性能相对薄弱，它的使用范围受到一定限制，特别是一些防火要求特别严格的地方，因此，生产出一种防火等级高的阻燃板有很大的市场需求。近年来，阻燃板主要使用硅酸盐纤维板、玻镁板、硅藻土阻燃板、硅铝镁阻燃板等，虽然有一定效果，但是目前阻燃板阻燃性能差，阻燃有效期短，且易发霉，现有的阻燃板材在潮湿环境内容易吸潮，进而发生霉变，导致产品的质量明显降低。因此，生产出一种高效阻燃板有很大的市场需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前阻燃板阻燃性能差，阻燃有效期短，在潮湿环境内容易吸潮，进而发生霉变的问题，提供一种高性能阻燃板及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种高性能阻燃板，其特征在于，包括如下组分：阻燃板填料、抑烟减毒剂、阻燃活性物；所述阻燃板填料的制备方法，包括如下步骤：（1）取二甲基亚砜按质量比10：1加入去离子水，于20~30℃搅拌混合，再加入去离子水质量2~4倍的高岭土，于800W超声，过滤，取滤渣经无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物，取干燥物按质量比1：20加入醋酸钾溶液，于45~50℃搅拌混合，过滤取滤渣a，超声，干燥，得干燥物a；（2）取聚丙二醇二缩水甘油醚按质量比2~4：1~3：10~15加入N-（3-氨基丙基）咪唑、无水乙醇，于45~50℃搅拌混合，得搅拌混合物，取硝酸锌按质量比1：5加入无水乙醇混合，得混合液，取混合液按质量比1：4加入搅拌混合物中，于45~55℃搅拌混合，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比2：1加入4,4’-二氨基二苯二硫醚，于40~50℃搅拌混合，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比3：2加入干燥物a，即得阻燃板填料；所述抑烟减毒剂的制备方法是取六水合硝酸铁、硝酸铜按质量比2：1：8加入去离子水，搅拌混合，得混合液，取13X分子筛按质量比100：7~15加入混合液，浸泡，过滤，取滤渣a研磨粉碎，过100目筛，收集过筛颗粒，于500~550℃煅烧，即得抑烟减毒剂；所述阻燃活性物的制备方法，包括如下步骤：A.取三氯氧磷按质量25：1加入季戊四醇，于70~75℃搅拌混合，再升温至100~105℃搅拌混合，冷却至室温，过滤，取滤渣b经二氯甲烷、无水乙醇洗涤，得洗涤物；B.按质量份数计，取洗涤物、2,6-二甲基苯酚、氯化镁、乙腈，于60~70℃搅拌混合，得搅拌混合物b，取搅拌混合物b按质量比10~15：1~3加入三乙胺，升温至80~85℃搅拌混合，旋转蒸发，真空干燥，得真空干燥物；C.取真空干燥物按质量比5：2加入正硅酸乙酯，于50~60℃搅拌混合，得混合物，取聚磷酸铵按质量比1：5加入无水乙醇，得混合物a，取混合物按质量比3：2加入混合物a，调节pH至4~5，搅拌混合，抽滤，取抽滤渣干燥，即得阻燃活性物。所述的高性能阻燃板的制备方法包括如下步骤：按质量份数计，取80目杨木粉按质量比1：3加入无水乙醇混合，得混合物A，按质量份数计，取300~500份混合物A、100~150份阻燃板填料、20~40份抑烟减毒剂、20~30份阻燃活性物搅拌混合2~3h，得木板基体物，取质量分数为40%的酚醛树脂乙醇溶液喷雾于木板基体物，干燥，倒入模具，调节液压机上限为8MPa、150~160℃压制成板，再于100~105℃固化3~4h，得高性能阻燃板。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术通过二甲基亚砜插层破坏高岭土层与层之间的强氢键，然后用醋酸钾取代二甲基亚砜，最后用带有阻燃粒子的物质，再通过超声来剥离高岭土，插层改性高岭土在挤出过程中发生剥离，这样有利于形成高效阻隔作用，同时改性黏土暴露出更多的基团，有利于参与热降解过程中发生反应，形成更为致密而连续的炭层，进而防止基体进一步分解燃烧；（2）本专利技术以聚丙二醇二缩水甘油醚、N-（3-氨基丙基）咪唑为原料，加入硝酸锌形成络合物，将其纳入作为牺牲键，不稳定的金属-配位体的断裂将消耗外部能量并改善共价网络的机械性，再引入4,4’-二氨基二苯二硫醚中的二硫键，可逆非共价键Zn2+-咪唑配位键能够增强材料的力学性能，有利于木材裂纹的自修复，木材变形初期，在聚合物主链中牺牲键可以支持负载并先于共价键断裂，牺牲键断裂时会消耗大量的机械能，而保持了木材的整体性；（3）本专利技术制备的阻燃活性剂自身的结构及组成决定了其具有水溶性的同时也具有一定的吸湿性，加入13X分子筛，其是由SiO2和Al2O3四面体通过氧桥连接而成的晶体硅铝酸盐，具备的孔径可吸附聚合物中的小分子，防止低聚物迁移到木材表面，减少其对吸湿性的影响，延长了阻燃剂的有效时间，减少了木板对水分的吸收，降低了板材霉变的可能性，防止木板返潮，采用铁和铜两种过渡金属元素对分子筛进行改性，受热条件下分解形成粘稠的聚磷酸覆盖在木材表面，有效地抑制了木材的分解和燃烧，分解过程中产生的NH3、N2、NO等气体，一方面可以稀释氧气和分解产生的可燃物浓度，另一方面氮的氧化物能捕获自由基，能够中断木材燃烧的链式反应，从而达到阻燃的目的，这是由于铜氧化物中的Cu2O有改变化合价态的倾向，并具备夺取或释放表面晶格氧的能力，使得其具有更高的催化活性，降低了CO气体的排放，达到抑烟减毒效果；（4）本专利技术以三氯氧磷和季戊四醇反应得到含氯中间体，再与2,6-二甲基苯酚生成一种磷酸酯阻燃活性剂，位阻烷基的引入增加了分解产物的挥发性，表现出更强的气相作用，也降低了热氧化分解产物的相互作用，得到的炭层连续、完整，具有较好的阻燃效果，添加正硅酸乙酯，二氧化硅包覆阻燃活性物，具有很好热稳定性，且硅元素本身具有较好的阻燃性能，在膨胀型阻燃剂中，硅元素的添加可増加碳层的致密程度，提高阻燃性能。具体实施方式13X分子筛：购于国药集团化学试剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能阻燃板，其特征在于，包括如下组分：阻燃板填料、抑烟减毒剂、阻燃活性物；所述阻燃板填料的制备方法，包括如下步骤：（1）取二甲基亚砜按质量比10：1加入去离子水，于20~30℃搅拌混合，再加入去离子水质量2~4倍的高岭土，于800W超声，过滤，取滤渣经无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物，取干燥物按质量比1：20加入醋酸钾溶液，于45~50℃搅拌混合，过滤取滤渣a，超声，干燥，得干燥物a；（2）取聚丙二醇二缩水甘油醚按质量比2~4：1~3：10~15加入N‑（3‑氨基丙基）咪唑、无水乙醇，于45~50℃搅拌混合，得搅拌混合物，取硝酸锌按质量比1：5加入无水乙醇混合，得混合液，取混合液按质量比1：4加入搅拌混合物中，于45~55℃搅拌混合，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比2：1加入4,4’‑二氨基二苯二硫醚，于40~50℃搅拌混合，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比3：2加入干燥物a，即得阻燃板填料；所述抑烟减毒剂的制备方法是取六水合硝酸铁、硝酸铜按质量比2：1：8加入去离子水，搅拌混合，得混合液，取13X分子筛按质量比100：7~15加入混合液，浸泡，过滤，取滤渣a研磨粉碎，过100目筛，收集过筛颗粒，于500~550℃煅烧，即得抑烟减毒剂；所述阻燃活性物的制备方法，包括如下步骤：A.取三氯氧磷按质量25：1加入季戊四醇，于70~75℃搅拌混合，再升温至100~105℃搅拌混合，冷却至室温，过滤，取滤渣b经二氯甲烷、无水乙醇洗涤，得洗涤物；B.按质量份数计，取洗涤物、2,6‑二甲基苯酚、氯化镁、乙腈，于60~70℃搅拌混合，得搅拌混合物b，取搅拌混合物b按质量比10~15：1~3加入三乙胺，升温至80~85℃搅拌混合，旋转蒸发，真空干燥，得真空干燥物；C.取真空干燥物按质量比5：2加入正硅酸乙酯，于50~60℃搅拌混合，得混合物，取聚磷酸铵按质量比1：5加入无水乙醇，得混合物a，取混合物按质量比3：2加入混合物a，调节pH至4~5，搅拌混合，抽滤，取抽滤渣干燥，即得阻燃活性物。...

【技术特征摘要】
1.一种高性能阻燃板，其特征在于，包括如下组分：阻燃板填料、抑烟减毒剂、阻燃活性物；所述阻燃板填料的制备方法，包括如下步骤：（1）取二甲基亚砜按质量比10：1加入去离子水，于20~30℃搅拌混合，再加入去离子水质量2~4倍的高岭土，于800W超声，过滤，取滤渣经无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物，取干燥物按质量比1：20加入醋酸钾溶液，于45~50℃搅拌混合，过滤取滤渣a，超声，干燥，得干燥物a；（2）取聚丙二醇二缩水甘油醚按质量比2~4：1~3：10~15加入N-（3-氨基丙基）咪唑、无水乙醇，于45~50℃搅拌混合，得搅拌混合物，取硝酸锌按质量比1：5加入无水乙醇混合，得混合液，取混合液按质量比1：4加入搅拌混合物中，于45~55℃搅拌混合，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比2：1加入4,4’-二氨基二苯二硫醚，于40~50℃搅拌混合，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比3：2加入干燥物a，即得阻燃板填料；所述抑烟减毒剂的制备方法是取六水合硝酸铁、硝酸铜按质量比2：1：8加入去离子水，搅拌混合，得混合液，取13X分子筛按质量比100：7~15加入混合液，浸泡，过滤，取滤渣a研磨粉碎，过100目筛，收集过筛颗粒，于500~550℃煅烧，即得抑烟减毒剂；所述阻燃活性物的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，庄文琴，刘红妹，
申请(专利权)人：王敏，
类型：发明
国别省市：江苏,32