本发明属于木材改性及阻燃，具体涉及一种高阻燃高强度改性木材的制备方法。
背景技术：
1、火灾，作为人类社会面临的最具破坏性的灾害之一，近五年我国年均发生火灾超60万起，造成上千人死亡、数千人受伤，直接财产损失超百亿元。其中，装饰材料易燃性是关键诱因。随着空间美学需求提升，木质装饰材料因天然纹理、温润质感，成为建筑、高铁车厢、船舶舱室等场景首选。然而，传统木质装饰材料却暗藏重大安全隐患：其燃点仅约260℃，遇明火或高温极易燃烧，且燃烧速度快、热释放量大，短短几分钟内就能形成大面积火势； 为破解木质装饰材料的易燃难题，行业曾尝试通过化学阻燃处理提升其安全性，传统的木材阻燃处理多采用含卤或含磷等化学阻燃剂，这些方法虽然能在一定程度上提升阻燃性，但是阻燃剂在燃烧时释放有毒气体，或在产品生命周期中逐渐析出，危害生态环境与人体健康。
2、因此，发展一种兼具高效阻燃、优异力学性能与环境友好特性的新型木材复合材料，已成为材料科学与林业工程领域迫在眉睫的研究方向。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种高阻燃高强度改性木材的制备方法，本发明提供的方法从根本上解决木材易燃性与力学性能难以兼顾的行业难题，在提升木材阻燃性能与力学性能的同时，整个制备过程注重绿色化学原则，优先使用低毒、无卤、可再生的阻燃组分，推动了“绿色阻燃”技术的发展，符合国家“双碳”战略目标。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、本发明提供了一种改性木材的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、木材的碱处理：将木材放置于5-10%氢氧化钠水溶液中进行浸泡处理，处理完成后去离子水冲洗至ph为7.0，置于无水乙醇中进行保存；
5、s2、制备改性水性环氧树脂：将双酚a型环氧树脂溶解于无水乙醇中，得到环氧基团；将环氧基团中加入二乙醇胺反应2 h后，依次加入聚醚胺、冰醋酸和去离子水形成含季铵基的改性水性环氧树脂；
6、s3、凝聚相阻燃剂的制备：将蒙脱土与4%硼酸溶液混合后经超声离心制得5~10wt%的阻燃剂；
7、s4、将碱处理木材置于改性水性环氧树脂与阻燃剂混合体系中，经真空浸渍、热压后，得到高阻燃高机械性能改性木材。
8、优选地，步骤s1中所述浸泡处理的条件为60-80℃下，浸泡处理6-12 h。
9、优选地，步骤s2中所述双酚a型环氧树脂与无水乙醇的质量比为1:1；所述溶解条件为在65℃、300 r/min下搅拌溶解。
10、优选地，步骤s2中所述加入二乙醇胺物质的量为e-44环氧基团物质的量的30%；按双酚a型环氧树脂与聚醚胺摩尔质量比4:1的比例加入聚醚胺；
11、优选地，步骤s2中所述冰醋酸的加入量（物质的量）等于二乙醇胺与聚醚胺（d230）中胺基的总物质的量；双酚a型环氧树脂与去离子水的质量比为1:（0.8~1.2）。
12、优选地，步骤s3中所述硼酸与蒙脱土的混合质量比为1:（1.0~4.0）；所述超声离心条件为：超声30 min、9000 rpm离心10 min。
13、优选地，步骤s4中所述真空浸渍的过程为：-0.1~-0.6 mpa条件下真空浸渍3~6次，每次持续3-50分钟。
14、优选地，步骤s4中所述热压的过程为：将木材水平放在热压机下进行热压成型，热压温度80~100℃，压力为15~25 mpa，热压时间为8~12小时，压缩率控制在65%~85%，所得木材密度为原木材的1.6~1.9倍。
15、本发明还提供了上述制备方法在增强木材阻燃性及学强度中的应用。
16、本发明的有益效果：
17、与现有技术相比，本发明具有以下优异性：
18、(1)阻燃性能卓越：通过蒙脱土与硼酸的协同阻燃效应，使改性木材的极限氧指数（loi）大于50%，达到ul-94 v-0最高阻燃等级，遇火能迅速自熄，极大提升了火灾安全性。
19、(2)力学强度显著增强：改性水性环氧树脂与木材纤维形成牢固的化学结合，并经热压致密化，使产品的拉伸强度高达184.9 mpa，弯曲强度达102.65 mpa，力学性能远超未处理木材。
20、(3)环保安全性高：采用的蒙脱土-硼酸阻燃体系为无卤配方，在燃烧时不会释放大量有毒烟雾和腐蚀性气体，符合绿色环保材料的发展趋势。
1.一种改性木材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s1中所述浸泡处理的条件为60-80℃下，浸泡处理6-12 h。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s2中所述双酚a型环氧树脂与无水乙醇的质量比为1:1；所述溶解条件为在65℃、300 r/min下搅拌溶解。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s2中所述加入二乙醇胺物质的量为e-44环氧基团物质的量的30%；按双酚a型环氧树脂与聚醚胺摩尔质量比4:1的比例加入聚醚胺。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s2中所述冰醋酸的加入量（物质的量）等于二乙醇胺与聚醚胺（d230）中胺基的总物质的量，以实现完全中和；双酚a型环氧树脂与去离子水的质量比为1:(0.8~1.2)。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s3中所述硼酸与蒙脱土的混合质量比为1:（1.0~4.0）；所述超声离心条件为：超声30 min、9000 rpm离心10 min。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s4中所述改性环氧树脂与阻燃剂的混合质量比为1:3。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s4中所述真空浸渍的过程为：-0.1~-0.6 mpa条件下真空浸渍3~6次，每次持续3-50分钟。
9.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s4中所述热压的过程为：将木材水平放在热压机下进行热压成型，热压温度80~100℃，压力为15~25 mpa，热压时间为8~12小时，压缩率控制在65%~85%，所得木材密度为原木材的1.6~1.9倍。
10.权利要求1-9任意一项所述的制备方法在增强木材阻燃性及学强度中的应用。