本發(fā)明涉及阻燃材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種阻燃劑以及鋁木復(fù)合阻燃窗框或門框的制備方法。
背景技術(shù)：
新版《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)于2015年5月1日起正式實(shí)施，規(guī)范第6.7.7條規(guī)定，當(dāng)建筑外墻外保溫系統(tǒng)采用燃燒性能為B1級(jí)保溫材料時(shí)，建筑高度大于24m的公共建筑和建筑高度大于27米的住宅建筑，建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應(yīng)低于0.5h。
隨著超低能耗建筑的大力推廣和普及，木窗成為目前超低能耗建筑使用較多的一種窗型，節(jié)能效果明顯。然而，由于木材的可燃性，整窗的燃燒性能并不能滿足耐火0.5h的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃劑以及鋁木復(fù)合阻燃窗框或門框的制備方法，本發(fā)明還提供了一種鋁木復(fù)合阻燃窗框或門框的制備方法。本發(fā)明提供的鋁木復(fù)合阻燃窗框或門框的耐火完整性為35～40分鐘，滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種阻燃劑，包含以下重量份的組分：
氫氧化鎂 10～20份；
硼砂 20～30份；
水 55～65份。
本發(fā)明提供了一種使用上述阻燃劑制備阻燃木材的方法，包括以下步驟：
對(duì)木材原料進(jìn)行抽真空處理后，在真空狀態(tài)下浸于包含阻燃劑和水的阻燃體系中；
對(duì)包含木材與阻燃體系的混合體系進(jìn)行加壓處理；
對(duì)所述加壓處理后的木材進(jìn)行陳化處理，得到阻燃木材。
優(yōu)選的，所述抽真空處理的真空度為-70～-90KPa，時(shí)間為5～20分鐘。
優(yōu)選的，所述阻燃體系中阻燃劑和水的質(zhì)量比為1:(2～5)。
優(yōu)選的，所述加壓處理的壓力為1～1.8MPa，時(shí)間為45～180分鐘。
優(yōu)選的，所述陳化處理的溫度為18～28℃，時(shí)間為3～5天。
優(yōu)選的，所述陳化處理的環(huán)境濕度為40～60％。
本發(fā)明還提供了一種使用所述方法制備的阻燃木材制備鋁木復(fù)合阻燃窗框或門框的方法，包括以下步驟：
將阻燃木材組裝成框，得到雛形窗框或門框；
在所述雛形窗框或門框表面設(shè)置聚氨酯發(fā)泡膠層，再蓋上鋁扣板，得到所述鋁木復(fù)合阻燃窗框或門框。
優(yōu)選的，所述聚氨酯發(fā)泡膠層的厚度為3～7mm。
本發(fā)明還提供了一種使用上述方法制備的阻燃木材制備鋁木復(fù)合阻燃窗框的方法，將阻燃木材組裝成框并在其表面設(shè)置一層聚氨酯發(fā)泡膠，蓋上鋁扣板，得到所述鋁木復(fù)合阻燃窗框。
優(yōu)選的，所述聚氨酯發(fā)泡膠的厚度為3～7mm。
本發(fā)明提供了一種阻燃劑，包含10～20份氫氧化鎂、20～30份硼砂和55～65份水。本發(fā)明還提供以上述技術(shù)方案所述阻燃劑制備阻燃木材的方法，包括以下步驟：對(duì)木材原料進(jìn)行抽真空處理后，在真空狀態(tài)下浸于包含阻燃劑和水的阻燃體系中；對(duì)包含木材與阻燃體系的混合體系進(jìn)行加壓處理；對(duì)所述加壓處理后的木材進(jìn)行陳化處理，得到阻燃木材。本發(fā)明由于使用特定組成的阻燃劑對(duì)木材進(jìn)行了阻燃處理，再以阻燃處理后的木材制備窗框或門框時(shí)，又在木材和鋁板之間設(shè)置了一層聚氨酯發(fā)泡膠，使得得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)有所下降，且耐火完整性提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)為1.1W/(㎡·K)，而普通的鋁木復(fù)合窗框的傳熱系數(shù)為1.8W/(㎡·K)；耐火完整性為40分鐘，滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)規(guī)定的0.5h的要求。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種阻燃劑，包含以下重量份的組分：
氫氧化鎂 10～20份；
硼砂 20～30份；
水 55～65份。
本發(fā)明提供的阻燃劑包含10～20份氫氧化鎂，優(yōu)選為12～18份，最優(yōu)選為14～16份。本發(fā)明提供的阻燃劑包含20～30份硼砂，優(yōu)選為22～28份，最優(yōu)選為24～26份。本發(fā)明對(duì)所述氫氧化鎂和硼砂的來源沒有特殊要求，具體的可以為氫氧化鎂和硼砂的市售產(chǎn)品。
本發(fā)明提供的阻燃劑包含55～65份水，優(yōu)選為58～63份，最優(yōu)選為59～61份。在本發(fā)明中，所述水可具體為自來水、純凈水、去離子水或蒸餾水。
本發(fā)明對(duì)所述阻燃劑的制備方法沒有特殊要求，將氫氧化鎂、硼砂和水混合均勻即可。
本發(fā)明還提供了一種使用所述阻燃劑制備阻燃木材的方法，包括以下步驟：
對(duì)木材原料進(jìn)行抽真空處理后，在真空狀態(tài)下浸于包含阻燃劑和水的阻燃體系中；
對(duì)包含木材與阻燃體系的混合體系進(jìn)行加壓處理；
對(duì)所述加壓處理后的木材進(jìn)行陳化處理，得到阻燃木材。
本發(fā)明對(duì)木材原料進(jìn)行抽真空處理后，在真空狀態(tài)下浸于包含阻燃劑和水的阻燃體系中。本發(fā)明優(yōu)選將木材置于密閉容器中，對(duì)密閉容器進(jìn)行抽真空處理。在本發(fā)明中，所述抽真空處理的真空度優(yōu)選為-70～-90KPa，更優(yōu)選為-75～-85KPa，最優(yōu)選為-80KPa；時(shí)間優(yōu)選為5～20分鐘，更優(yōu)選為10～15分鐘，最優(yōu)選為11～13分鐘。
在本發(fā)明中，所述阻燃體系中阻燃劑和水的質(zhì)量比優(yōu)選為1:(2～5)，更優(yōu)選為1:(3～4)。
本發(fā)明對(duì)包含木材與阻燃體系的混合體系進(jìn)行加壓處理。在本發(fā)明中，所述加壓處理的壓力優(yōu)選為1～1.8MPa，更優(yōu)選為1.2～1.6MPa，最優(yōu)選為1.4～1.5MPa；時(shí)間優(yōu)選為45～180分鐘，更優(yōu)選為60～150分鐘，最優(yōu)選為80～120分鐘。經(jīng)過所述加壓處理之后，木材對(duì)阻燃體系的吸收量能夠達(dá)到80～90kg/m3。
所述加壓處理之后，本發(fā)明優(yōu)選將木材從阻燃體系中取出再次進(jìn)行抽真空處理。在本發(fā)明中，所述抽真空處理的真空度優(yōu)選為-90～-70KPa，更優(yōu)選為-85～-75KPa，最優(yōu)選為-82～-78KPa；時(shí)間優(yōu)選為5～20分鐘，更優(yōu)選為10～15分鐘，最優(yōu)選為11～13分鐘。所述抽真空處理能夠抽出部分木材細(xì)胞腔的阻燃劑和木材表面多余的阻燃劑。
本發(fā)明對(duì)所述加壓處理后的木材進(jìn)行陳化處理，得到阻燃木材。在本發(fā)明中，所述陳化處理的溫度優(yōu)選為18～28℃，更優(yōu)選為20～26℃，最優(yōu)選為22～24℃；時(shí)間優(yōu)選為3～5天，具體的可以為3天、4天或5天。在本發(fā)明中，所述陳化處理的環(huán)境濕度優(yōu)選為40～60％，更優(yōu)選為45～55％，最優(yōu)選為48～53％。
本發(fā)明優(yōu)選對(duì)所述陳化后的木材進(jìn)行干燥處理。在本發(fā)明中，所述干燥處理的溫度優(yōu)選為70～120℃，更優(yōu)選為80～110℃，最優(yōu)選為90～100℃；所述干燥的時(shí)間優(yōu)選為12～36小時(shí)，更優(yōu)選為15～30小時(shí)，最優(yōu)選為20～25小時(shí)。
本發(fā)明還提供了一種使用上述方法制備的阻燃木材制備鋁木復(fù)合阻燃窗框或門框的方法，包括以下步驟：
將阻燃木材組裝成框，得到雛形窗框或門框；
在所述雛形窗框或門框表面設(shè)置聚氨酯發(fā)泡膠層，再蓋上鋁扣板，得到所述鋁木復(fù)合阻燃窗框或門框。
在本發(fā)明中，所述聚氨酯發(fā)泡膠層的厚度優(yōu)選為3～7mm，更優(yōu)選為4～6mm，最優(yōu)選為5mm。在本發(fā)明中，所述聚氨酯發(fā)泡膠優(yōu)選為高阻燃的聚氨酯發(fā)泡膠；所述聚氨酯發(fā)泡膠的導(dǎo)熱系數(shù)優(yōu)選的小于等于0.025W/(m·K)；所述聚氨酯發(fā)泡膠的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)選的小于等于3％；所述聚氨酯發(fā)泡膠的燃燒性能為B1級(jí)。
本發(fā)明提供了一種阻燃劑，包含10～20份氫氧化鎂、20～30份硼砂和55～65份水。本發(fā)明還提供以上述技術(shù)方案所述阻燃劑制備阻燃木材的方法，包括以下步驟：對(duì)木材原料進(jìn)行抽真空處理后，在真空狀態(tài)下浸于包含阻燃劑和水的阻燃體系中；對(duì)包含木材與阻燃體系的混合體系進(jìn)行加壓處理；對(duì)所述加壓處理后的木材進(jìn)行陳化處理，得到阻燃木材。本發(fā)明由于使用特定組成的阻燃劑對(duì)木材進(jìn)行了阻燃處理，再以阻燃處理后的木材制備窗框或門框時(shí)，又在木材和鋁板之間設(shè)置了一層聚氨酯發(fā)泡膠，使得得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)有所下降，且耐火完整性提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)為1.1W/(㎡·K)，而普通的鋁木復(fù)合窗框的傳熱系數(shù)為1.8W/(㎡·K)；耐火完整性為40分鐘，滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)規(guī)定的0.5h的要求。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的阻燃劑以及鋁木復(fù)合阻燃窗框或門框的制備方法進(jìn)行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
實(shí)施例1
對(duì)木材在-70KPa下抽真空5分鐘，然后在該真空條件下將木材浸沒于阻燃體系中。阻燃體系中阻燃劑和水的質(zhì)量比為1:2，阻燃劑中氫氧化鎂、硼砂和水的質(zhì)量比為10:30:65。
對(duì)木材與阻燃體系的混合體系進(jìn)行加壓處理，壓力為1.8MPa，加壓時(shí)間為80分鐘。加壓處理后去除阻燃體系，將得到的木材在-90KPa下抽真空5分鐘。
將得到的木材在18℃溫度下陳化5天，陳化時(shí)環(huán)境濕度為40％。
將陳化后的木材在70℃下干燥36小時(shí)，得到阻燃木材。
將得到的阻燃木材組裝成框，表面設(shè)置一層厚度為3mm的聚氨酯發(fā)泡膠，蓋上鋁扣板，得到鋁木復(fù)合阻燃窗框。
本發(fā)明對(duì)本實(shí)施例得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果表明，本實(shí)施例得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)為1.1W/(㎡·K)，而普通的鋁木復(fù)合窗框的傳熱系數(shù)為1.8W/(㎡·K)。
此外，本發(fā)明提供的鋁木復(fù)合阻燃窗框的耐火完整性為35分鐘，滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)規(guī)定的0.5h的要求。
實(shí)施例2
對(duì)木材在0KPa下抽真空20分鐘，然后在該真空條件下將木材浸沒于阻燃體系中。阻燃體系中阻燃劑和水的質(zhì)量比為1:5，阻燃劑中氫氧化鎂、硼砂和水的質(zhì)量比為20:20:55。
對(duì)木材與阻燃體系的混合體系進(jìn)行加壓處理，壓力為1MPa，加壓時(shí)間為120分鐘。加壓處理后去除阻燃體系，將得到的木材在-70KPa下抽真空20分鐘。
將得到的木材在23℃溫度下陳化4天，陳化時(shí)環(huán)境濕度為50％。
將陳化后的木材在100℃下干燥25小時(shí)，得到阻燃木材。
將得到的阻燃木材組裝成框，表面設(shè)置一層厚度為4mm的聚氨酯發(fā)泡膠，蓋上鋁扣板，得到鋁木復(fù)合阻燃窗框。
本發(fā)明對(duì)本實(shí)施例得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果表明，本實(shí)施例得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)為1.1W/(㎡·K)，而普通的鋁木復(fù)合窗框的傳熱系數(shù)為1.8W/(㎡·K)。
此外，本發(fā)明提供的鋁木復(fù)合阻燃窗框的耐火完整性為40分鐘，滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)規(guī)定的0.5h的要求。
實(shí)施例3
對(duì)木材在-30KPa下抽真空15分鐘，然后在該真空條件下將木材浸沒于阻燃體系中。阻燃體系中阻燃劑和水的質(zhì)量比為1:3，阻燃劑中氫氧化鎂、硼砂和水的質(zhì)量比為10:20:55。
對(duì)木材與阻燃體系的混合體系進(jìn)行加壓處理，壓力為1.4MPa，加壓時(shí)間為60分鐘。加壓處理后去除阻燃體系，將得到的木材在-80KPa下抽真空15分鐘。
將得到的木材在28℃溫度下陳化3天，陳化時(shí)環(huán)境濕度為60％。
將陳化后的木材在120℃下干燥12小時(shí)，得到阻燃木材。
將得到的阻燃木材組裝成框，表面設(shè)置一層厚度為5mm的聚氨酯發(fā)泡膠，蓋上鋁扣板，得到鋁木復(fù)合阻燃窗框。
本發(fā)明對(duì)本實(shí)施例得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果表明，本實(shí)施例得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)為1.1W/(㎡·K)，而普通的鋁木復(fù)合窗框的傳熱系數(shù)為1.8W/(㎡·K)。
此外，本發(fā)明提供的鋁木復(fù)合阻燃窗框的耐火完整性為38分鐘，滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)規(guī)定的0.5h的要求。
由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明由于使用特定組成的阻燃劑對(duì)木材進(jìn)行了阻燃處理，再以阻燃處理后的木材制備窗框或門框時(shí)，又在木材和鋁板之間設(shè)置了一層聚氨酯發(fā)泡膠，使得得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)有所下降，且耐火完整性提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明得到的鋁木復(fù)合阻燃窗框的傳熱系數(shù)為1.1W/(㎡·K)，而普通的鋁木復(fù)合窗框的傳熱系數(shù)為1.8W/(㎡·K)；耐火完整性為40分鐘，滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)規(guī)定的0.5h的要求。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。