木材阻燃剂——水玻璃.doc

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1、木材阻燃剂——水玻璃木材是一种主要由纤维素、半纤维素和木质素构成的多孔性复杂天然有机物质。其特点是：在通常的加工和使用条件下不溶解、不熔融,因而加工方法不同于合成高分子；木材分子中含有大量的羟基和羟甲基等含氧极性基团,因而吸湿性强、尺寸稳定性差；除易燃外尚有易腐朽和易化学降解的特点。木材的上述特点决定了木材阻燃剂的主流品种都是水溶剂型产品,主导添加方法是浸注法。当把充分吸湿、浸透饱和Na2SiO3溶液的小木条（稍沥干）放置在酒精灯外焰灼烧时，小木条并没有燃烧起来而只是变黑冒泡。很显然，Na2SiO3可提高木材的耐火性能。硅酸钠化学式:Na2SiO3·9H2O。分两种，

2、一种为偏硅酸钠，化学式Na2SiO3。另一种为正硅酸钠（原硅酸钠），化学式Na4SiO4。俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，其水溶液为水玻璃。粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，耐碱性和耐水性差。无色正交双锥结晶或白色至灰白色块状物或粉末。能风化，在100℃时失去6分子结晶水。易溶于水，溶于稀氢氧化钠溶液，不溶于乙醇和酸。熔点40～48℃。低毒,密封阴凉干燥保存。水玻璃溶液因水解而呈碱性（比纯碱稍强）。因系弱酸盐所以遇盐酸、硫酸、硝酸以及二氧化碳都能析出硅酸。保存时应密切防止二氧化碳进入，并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞。工业上常用纯碱与石英共熔制Na2CO3+SiO

3、2→Na2SiO3+CO2↑，制品常因含亚铁盐而带浅蓝绿色。用为无机粘接制剂（可与滑石粉等混合共用），肥皂填充剂，调制耐酸混凝土，加入颜料后可做外墙的涂料，灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固以防倒塌。偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体，商品有无水、五水和九水合物。硅酸钠的生产方法分干法（固相法）和湿法（液相法）两种。１、干法生产是将石英砂和纯碱按一定比例混合后在反射炉中加热到1400℃左右，生成熔融状硅酸钠；２、湿法生产以石英岩粉和烧碱为原料，在高压蒸锅内，0.6～1.0Mpa蒸汽下反应，直接生成液体水玻璃。微硅粉可代替石英矿生产出模数为4的硅酸钠。石英

4、砂和碱的配合比例即SiO2和Na2O的摩尔比决定着硅酸钠的模数m，模数即显示硅酸钠的组成，模数是硅酸钠的重要参数，一般在1.5～3.5之间。模数越大，固体硅酸钠越难溶于水，m为1时常温水即能溶解，m加大时需热水才能溶解，m大于3时需4个大气压以上的蒸汽才能溶解。硅酸钠模数越大，氧化硅含量越多，硅酸钠粘度增大，于分解硬化，粘结力增大，因此不同模数的硅酸钠有着不同的用处。硅酸钠水溶液的技术指标指标名称技术指标技术指标技术指标技术指标二氧化硅（%）≥24.6≥26.0≥29.2≥25.7氧化钠（%）≥7.0≥8.2≥12.8≥10.2水不溶物（%≤0.20≤0.38≤0.3

5、6≤0.38铁（%）≤0.02≤0.09≤0.08≤0.09波美度0.35～0.370.39～0.410.50～0.520.44～0.46模数3.5～3.73.1～3.42.2～2.52.6～2.9固体硅酸钠的技术指标指标名称技术指标技术指标技术指标技术指标模数3.5～3.73.1～3.42.6～2.92.2～2.5可溶固体（%）≥99≥99≥99≥99铁(%)0.120.120.120.10危险性：吸入本品蒸气或雾对呼吸道粘膜有刺激和腐蚀性，可引起化学性肺炎。液体或雾对眼有强烈刺激性，可致结膜和角膜溃疡。皮肤接触液体可引起皮炎或灼伤。摄入本品液体腐蚀消化道，出现恶心

6、、呕吐、头痛、虚弱及肾损害。本品不燃，具腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。急救措施：１、皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟，然后就医。２、眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟，然后就医。３、吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸，然后就医。４、食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清，然后就医。木材和木质人造板是由C、H、O等元素组成的生物有机化合物，属于固体可燃性物质，在燃烧初期有火焰产生，后期主要是木炭在煅烧，没有火焰，表面红热。很显然，木材燃烧属于分解燃烧和表

7、面燃烧。木材燃烧主要可以分为四个阶段：１、干燥阶段，温度在150℃以下，木材热分解极其缓慢，分解产生的气体主要是CO2和H2O等，该过程为吸热阶段。２、预炭化阶段，温度在150～275℃，木材的热分解缓慢，细胞壁分开始变化(尤其是半纤维素)，析出CO、CO2和少量有机挥发物，仍为吸热阶段。３、炭化阶段(有焰燃烧阶段、热分解阶段)，温度在275～450℃，木材剧烈热分解，放出大量CO、CH4等可燃性气体，生成木炭和液体产物。液体产物包含醋酸、甲醇和木焦油等，可加剧燃烧放热。木材燃烧失重的80%在此阶段完成，是木材燃烧时最危险的阶段，因为放出了大量热，并