[发明专利]木质材料结合气凝胶的防火材及其制造方法

说明书

本发明公开了一种木质材料结合气凝胶的防火材制造方法，包括有下列步骤：A.于一前驱物与一有机溶剂的混合溶液中加入一酸触媒，使其产生水解反应而成为一气凝胶溶液。B.于该气凝胶溶液中加入一碱触媒水溶液，使其产生缩合反应而形成一气凝胶水溶液。C.将一木质材料含浸于该气凝胶水溶液，经凝胶化而产生一气凝胶包覆该木质材料。D.使该木质材料干燥后成型为一防火材。本发明还公开了一种利用上述步骤所制造而成的木质材料结合气凝胶的防火材。借以能具有优异的防火功效，并能通过燃烧最低含氧量测试。

技术领域

本发明涉及一种木质材料结合气凝胶的防火材及其制造方法。

背景技术

气凝胶拥有许多的特殊性质，如低密度、高孔隙率、高比表面积以及低热传导系数。目前针对气凝胶的制造方法以溶胶凝胶合成法，由烷氧基硅烷类(Alkoxysilane)或正硅酸甲酯等前驱物与含水有机溶剂进行混合后，添加酸触媒，进行水解反应(Hydrolysis)。水解一定时间后，再添加碱触媒，进行缩合反应(Condensation)，在缩合反应期间称为溶胶溶液。在溶胶溶液中的二氧化硅分子继续进行缩合聚集，逐渐形成二氧化硅凝胶。

传统气凝胶溶液中，因含有大量的乙醇(酒精)分子，故其在干燥制程期间会形成乙醇蒸气，当干燥环境中乙醇蒸气达到气爆临界值以上，对于结合以气凝胶为主的各种制程，于安全生产工作上有极大的影响。

例如有2011年10月4日所公告的美国第8029871号「生产二氧化硅气凝胶涂层的方法」专利案，揭示二氧化硅气凝胶涂料由烷氧基硅烷和有机改性剂进行水解以及聚合所获得湿的有机改性二氧化硅凝胶，利用超声波处理所制备的形成有机改性二氧化硅凝胶，形成有机改性的二氧化硅分散物，添加紫外线固化型树脂和光聚合引发剂于此有机改性的二氧化硅分散物，形成二氧化硅气凝胶涂料液体，应用此涂料液体于基材上，然后照射紫外线于此涂层。以及中国台湾公开的发明第200835648号及实用新型第M426798号专利案。

这些专利前案并未有针对回收的木质材料结合气凝胶制成防火材，以及所需的制造步骤及条件进行改良，也非减少制程中的安全生产工作问题，因此未揭示出与本发明相同的技术特征及功效。

因此，气凝胶作为隔热或多孔吸附专利众多，但尚无揭示含浸于回收木屑中，用以结合制成一防火材的专利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木质材料结合气凝胶的防火材及其制造方法，借由结合多孔性硅酸盐气凝胶材料的高隔热特性，以及回收木屑的低成本、高减碳、优异力学性质等特性，以达到利用回收木屑结合气凝胶以制造防火材的目的。

基于此，本发明主要通过下列技术手段，来实现上述目的。