一种在木材中原位生成介孔分子筛前驱体的方法

摘要

一种在木材中原位生成介孔分子筛前驱体的方法，本发明以斜长石、水玻璃（Na₂SiO₃）、Al(OH)₃、十六烷基三甲基溴化铵（CTBA）、聚磷酸铵（APP）等为主要原料，通过硅铝酸盐前驱体制备、晶核剂的合成、前驱体溶液配制、原位晶化过程等步骤在木材孔道中原位晶化得到分子筛。本发明对木材具有增加密度、强度、耐磨性、耐腐性等功效，而且前驱体在火灾条件下受热时，能释放出具有阻燃效果的APP和CTBA模板剂，同时在木材孔道中原位生成具有多孔结构和强吸附性能的介孔分子筛，阻燃剂与介孔分子筛的巧妙耦合具有高效阻燃和抑烟减毒作用。

主权项

一种在木材中原位生成介孔分子筛前驱体的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)硅铝酸盐前驱体的制备：将Na₂CO₃粉末加入至斜长石粉体中，其中，Na₂CO₃粉末与斜长石粉体摩尔比例为1：1.05，混合均匀后置于马弗炉中焙烧2h，取焙烧后的样品溶于NaOH水溶液中，搅拌后室温下放置24h，即得硅铝酸盐前驱体溶液A；(2)晶核剂的合成：按照10Na₂O·Al₂O₃·8SiO₂·XFeCl₃·300H₂O的化学计量比，按如下顺序依次加入试剂：先将NaOH加入蒸馏水中，得溶液B，再将Na₂SiO₃·9H₂O加入到蒸馏水中，得溶液C，然后分别将溶液B和C加热至沸腾，而后向B中加入Al(OH)₃，充分搅拌溶解，得到溶液B1，最后将溶液B1和C在沸腾条件下混合，得到凝胶，充分搅拌均匀，室温陈化24h，即得溶液D；(3)前驱体溶液配制：将阻燃剂CTAB和APP与FeCl₃加入到蒸馏水中，其中，CTAB和APP质量比为1:5，在60℃水浴下溶解，再取步骤(1)所得陈化好的硅铝酸盐前驱体溶液A并加入一定量的溶液D，搅拌0.5h得溶液E，然后将溶液E加入至模板剂的水溶液中，补充少量的SiO₂，搅拌2h，然后用稀HCl调节溶液pH为<10.5，得到溶液F；(4)原位晶化过程：将木材置于真空‑加压罐中，抽真空处理0.5h，然后注入溶液F将木材完全浸泡，再向真空‑加压罐内加压，在105℃下保温48h后取出木材，并在85℃下干燥木材10h，即在木材孔道中原位合成介孔分子筛前驱体。