一種硼酸鋅防腐阻燃劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是阻燃劑，尤其涉及的是一種硼酸鋅防腐阻燃劑。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于硼化物良好的防腐防霉效果并具有相當(dāng)?shù)淖枞夹Ч?，對人畜無毒環(huán)保，被大量用于食品防腐行業(yè)和室內(nèi)阻燃行業(yè)。隨著人們環(huán)保要求的提高，無色無味無毒的硼化物防腐劑在木材防腐行業(yè)的應(yīng)用也日漸增多。硼類化合物當(dāng)前用于批量生產(chǎn)防腐阻燃木的主要有:十水硼砂=Na2B4O7.1H2O,(其中含硼的百分率為11.34%);五水硼砂:Na2B4O7.5H20,(其中含硼的百分率為14.84%);硼酸:H3BO3,(其中含硼的百分率17.48%);四水八硼酸二鈉=Na2B8O7.4H20，(其中含硼的百分率為20.96%)。硼類防腐劑能有效抑制白蟻等昆蟲對木材的破壞，預(yù)防霉菌、細(xì)菌等對木材的侵蝕。且處理后的木材無色無味無毒，并具具有阻燃作用，是一類非常安全、環(huán)保的水載型木材阻燃防腐劑。但其最大的不足之處是至今還不能使其在木材中有效地固著，抗流失性差。為提高硼化物抗流失性，目前采取的措施主要有1、在處理后的木材表面涂上一層防水涂料或用油載防腐劑浸漬后用于戶外或與地接觸的環(huán)境，該類方法效果一般，且維護成本高；2、將硼化物和聚合物單體(如膠黏劑)一起浸注到木材中，隨著單體聚合成聚合物，把硼化物包在聚合物里，也可以減少硼化物的流失，但是該類方法降低了硼化物的阻燃防腐效果，因此使用范圍不是很廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服硼酸鹽作為木材防腐劑抗流失性差，提供一種可用于木材加壓浸注、強抗流失的硼酸鋅防腐阻燃劑。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種硼酸鋅防腐阻燃劑，由有效成分和水配制而成的溶劑。所述有效成分組成為:硼酸鋅10~20wt%、氨0~47wt%、2-氨基乙醇
6--60wt%、季錢鹽表面活性劑10~20wt%，這里硼酸鋅、氨、氨基乙醇、季錢鹽表面活性劑是指理想狀態(tài)下純物質(zhì)的含量。
[0005]優(yōu)選的，所述硼酸鋅與季銨鹽活性劑之和占溶劑10wt%_25wt%，所述溶劑即包括水和有效成分的重量。
[0006]優(yōu)選的，所述2-氨基乙醇的重量不少于氨重量的1/8。
[0007]優(yōu)選的，所述硼酸鋅可使用無水硼酸鋅、3.5水硼酸鋅和偏硼酸鋅中一種或多種作為原料；當(dāng)使用包括有無水硼酸鋅和偏硼酸鋅的混合物作用原料時，無水硼酸鋅與偏硼酸鋅的重量比為2: 1~1: 2。
[0008]優(yōu)選的，所述季銨鹽表面活性劑為雙十烷基二甲基氯化銨、十二烷基芐基二甲基氯化銨、雙八烷基二甲基氯化銨、雙十二烷基二甲基氯化銨、八烷基十烷基二甲基氯化銨、椰油基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基溴化銨、十二烷基芐基二甲基溴化銨、雙八烷基二甲基溴化銨、雙十二烷基二甲基溴化銨、八烷基十烷基二甲基溴化銨、椰油基三甲基溴化銨中的一種或多種。
[0009]通過采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
硼酸鋅是一種重要的硼酸鹽，具有阻燃、成碳、抑煙、抑陰燃和防止生成溶滴等多種性能，并且具有低毒、廉價、透明度高和不易沉淀等特性，室溫下水中溶解度< 0.28%。將硼酸鋅制成水溶性的木材阻燃防腐劑，可以使木材完全滲透，通過干燥、固化，以硼酸鋅的形式保存在木材內(nèi)部。該類防腐木防腐效果明顯，阻燃抑煙效果良好，同時具有良好的抗流失性。硼酸鋅制成水溶性制劑，其中鋅將與氨水和氨基乙醇中的氨以絡(luò)合物的形式結(jié)合，其制劑的成本較銅與胺基醇絡(luò)合的制劑的成本低；為提高制劑防腐能力，同時保證制劑的穩(wěn)定性和滲透性能，在制劑中加入季銨鹽表面活性劑。
[0010]經(jīng)本發(fā)明硼酸鋅防腐阻燃劑處理的木材或竹材具有以下優(yōu)良性能:
1、阻燃效果好，硼酸鋅是一種優(yōu)良的阻燃劑，可單獨用于木材的阻燃。在材料燃燒時，可促進炭層形成，硼酸鋅生成類似玻璃、陶瓷的硬質(zhì)三氧化二硼多孔殘渣，且此炭層穩(wěn)定，有利于隔熱和阻止空氣擴散進入材料內(nèi)部，不僅阻礙木材燃燒放熱、減少木材質(zhì)量損失，而且具有非常強的抑制煙霧和毒氣的作用。
[0011]2、防腐性能增強，硼酸鋅作為一種環(huán)保無機防腐阻燃劑，具有無毒、無污染、阻燃及抑煙的優(yōu)良性能。硼酸鋅能有效地預(yù)防真菌、白蟻、天牛、粉蠹、木蜂等對木材的危害，是一種非常安全、高效的木材防蟲化合物。處理后的木材，其顏色和性質(zhì)不會改變，用硼酸鋅配制的水劑安全低毒，操作安全，對環(huán)境無污染。
[0012]3、有別于其它硼類化合物抗水流失性很差的不足，硼酸鋅不溶于水，化學(xué)穩(wěn)定好，在抗流失試驗對比中，當(dāng)十水硼砂、五水硼砂、硼酸、四水八硼酸二鈉的流失率達多80%，而硼酸鋅的流失率只有< 3%，具有很強的抗流失性能?？商畛浒宀牡拿?xì)孔，使木材的吸濕性及吸水性有所下降，減少木材的濕脹、干縮及翹曲變形，木材的穩(wěn)定性，耐腐性和耐氣候性也有所提尚。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
將5kg無水硼酸鋅溶于加入20%氨水28kg (氨含量為5.6kg)，加入9.4kg的2-氨基乙醇，50%十二烷基芐基二甲基氯化銨1kg (十二烷基芐基二甲基氯化銨的含量為5kg)和47.6kg水，充分混合攪拌，即制得有效濃度10% [(硼酸鋅+十二烷基芐基二甲基氯化銨)的重量/所有物質(zhì)的重量]的硼酸鋅防腐阻燃制劑。批量生產(chǎn)時則按比例投料，在不銹鋼反應(yīng)釜里充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)1.5-3小時，冷卻之后灌裝即可。
[0014]將以上制得的硼酸鋅防腐阻燃劑用于處理木材的滿細(xì)胞法防腐阻燃處理，包括以下步驟:
(1)、加水稀釋配置硼酸鋅防腐阻燃使用液，硼酸鋅防腐阻燃劑:水=1:5;
(2)、將木材置于浸注罐，抽真空，使浸注罐內(nèi)真空度達到-0.06Mpa，恒壓0.5小時，進行前真空作業(yè)；
(3)、按500kg/m3的吸液量進行真空加壓浸泡木材，浸注罐內(nèi)的真空度維持在+1.5— L 7Mpa ；
(4)、抽真空，使浸注罐內(nèi)真空度達到-0.06Mpa，恒壓2.5小時，進行后真空作業(yè)，完成后真空作業(yè)后再將硼酸鋅防腐阻燃使用液余液排除； (5)、將經(jīng)步驟(4)處理后的木材疊成偷錢包，在不暴曬、不淋雨的通風(fēng)環(huán)境下固化14天，直至木材含水量為40% ；
(6)、將步驟(5)固化的木材通過烘干機干燥處理，干燥后的木材含水量為10%。
[0015]實施例2
1kg無水硼酸鋅，30kg的2-氨基乙醇，50%雙十烷二甲基氯化銨20kg (雙十烷二甲基氯化銨的含量為1kg)和40kg 7K，充分混合攪拌，即制得有效濃度20% [(硼酸鋅+雙十烷二甲基氯化銨)的重量/所有物質(zhì)的重量]的硼酸鋅防腐阻燃制劑。
[0016]將以上制得的硼酸鋅防腐阻燃劑用于處理木材的滿細(xì)胞法防腐阻燃處理，包括以下步驟:
(1)、加水稀釋配置硼酸鋅防腐阻燃使用液，硼酸鋅防腐阻燃劑:水=1:10;
(2)、將木材置于浸注罐，抽真空，使浸注罐內(nèi)真空度達到-0.086Mpa，恒壓0.3小時，進行前真空作業(yè)；
(3)、按500kg/m3的吸液量進行真空加壓浸泡木材，浸注罐內(nèi)