CN101314232B - 一种木材防腐剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种木材防腐剂及其制备方法，本发明涉及一种防腐剂及其制备方法。本发明解决了现有木材防腐剂存在使用后不能降解、污染环境的问题。本发明的木材防腐剂是按照摩尔比由0.1～1mol的改性松香和1mol的多烯多胺反应制成；其制备方法如下：一、松香改性；二、改性松香与多烯多胺反应；即得到木材防腐剂。本发明的木材防腐剂对变色菌黑曲霉、木材腐朽菌白腐菌、褐腐菌和宛氏拟青霉的抑制效果好，并且可以降解、对环境无害。
Description
技术领域
本发明涉及一种防腐剂及其制备方法。
背景技术
木材防腐剂能够延长木材的使用寿命5～6倍甚至10倍以上，木材防腐产业是节约森林资源的重要途径。但现有的木材防腐剂如杂酚油、铜系水载防腐剂等，使用后不能降解，会对环境造成严重污染的缺陷。
发明内容
本发明是为了解决现有木材防腐剂存在使用后不能降解、污染环境的问题，而提供一种木材防腐剂及其制备方法。
本发明的木材防腐剂是按照摩尔比由0.1～1mol的改性松香和1mol的多烯多胺在120℃～220℃的条件下反应3～12h制成；其中所述的改性松香按照摩尔比由0.5～2mol的松香(分子式为C19H29COOH)和1mol的松香改性剂在150℃～260℃的条件下反应1～6h制成；所述松香改性剂为丙烯酸、富马酸、马来酸酐中一种或几种的组合；所述多烯多胺为二乙烯三胺、二乙烯四胺、二乙烯五胺、三乙烯三胺、三乙烯四胺中一种或几种的组合。
本发明的木材防腐剂的制备方法按照如下步骤进行：一、按照摩尔比为0.5～2∶1的比例取松香和松香改性剂，在150℃～260℃的条件下反应1～6h，得到改性松香；二、按照摩尔比为0.1～1∶1的比例取改性松香和多烯多胺，在120℃～220℃的条件下反应3～12h；即得到木材防腐剂；步骤一中的松香改性剂为丙烯酸、富马酸、马来酸酐中一种或几种的组合；步骤二中多烯多胺为二乙烯三胺、二乙烯四胺、二乙烯五胺、三乙烯三胺、三乙烯四胺中一种或几种的组合。
本发明的木材防腐剂为棕褐色粘稠状液体，将本发明的木材防腐剂，对木材变色菌黑曲霉(Aspergillus niger)和木材腐朽菌白腐菌——彩绒革盖菌(Coriolus versicolor)、褐腐菌——密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)有很明显的抑制效果，特别对宛氏拟青霉(Paecilomyces variot Bainier)的抑制效果更好，本发明的木材防腐剂用水稀释至浓度为0.008g/mL的水溶液就会对变色 菌黑曲霉(Aspergillus niger)、木材腐朽菌白腐菌——彩绒革盖菌(Coriolusversicolor)、褐腐菌——密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)和宛氏拟青霉(Paecilomyces variot Bainier)产生抑制效果，具有广谱性。
本发明的木材防腐剂采用可再生的松香为原料，松香的来源广泛所以成本低，并且由于松香是天然原料，所以本发明的木材防腐剂使用后能够被自然降解，而不会在自然环境中大量累积，本发明的木材防腐剂不含砷等有毒金属元素，使用本发明的木材防腐剂防腐的木材在废弃后燃烧处理时不释放有毒气体，对环境友善。将本发明的木材防腐剂埋入pH值为7.5～8.5的土壤中，在22～27℃的条件下进行降解分析实验，通过计算得出在10年内本发明的木材防腐剂即可完全降解为小分子量、无毒、无害、无污染物质，降解物对环境无影响。
附图说明
图1为具体实施方式十一制备的木材防腐剂对褐腐菌的抑制效果照片；图2为具体实施方式十一制备的木材防腐剂对青霉的抑制效果照片；图3为具体实施方式十一制备的木材防腐剂对黑曲霉的抑制效果照片；图4为具体实施方式十一制备的木材防腐剂对白腐菌的抑制效果照片。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的木材防腐剂是按照摩尔比由0.1～1mol的改性松香和1mol的多烯多胺反应制成；其中所述的改性松香按照摩尔比由0.5～2mol的松香和1mol的松香改性剂制成；所述松香改性剂为丙烯酸、富马酸、马来酸酐中一种或几种的组合；所述多烯多胺为二乙烯三胺、二乙烯四胺、二乙烯五胺、三乙烯三胺、三乙烯四胺中一种或几种的组合。
本实施方式中松香改性剂为两种或三种物质组成时按任意比例混合。
本实施方式中多烯多胺为两种或两种以上物质组成时按任意比例混合。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：木材防腐剂是按照摩尔比由0.3～0.8mol的改性松香和1mol的多烯多胺反应制成；其中所述的改性松香按照摩尔比由1～1.5mol的松香和1mol的松香改性剂制成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：木材防腐剂 是按照摩尔比由0.55mol的改性松香和1mol的多烯多胺反应制成；其中所述的改性松香按照摩尔比是由1.25mol的松香和1mol的松香改性剂制成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式的木材防腐剂的制备方法按照如下步骤进行：一、按照摩尔比为0.5～2∶1的比例取松香和松香改性剂，在150℃～260℃的条件下反应1～6h，得到改性松香；二、按照摩尔比为0.1～1∶1的比例取改性松香和多烯多胺，在120℃～220℃的条件下反应3～12h；即得到木材防腐剂；步骤一中的松香改性剂为丙烯酸、富马酸、马来酸酐中一种或几种的组合；步骤二中多烯多胺为二乙烯三胺、二乙烯四胺、二乙烯五胺、三乙烯三胺、三乙烯四胺中一种或几种的组合。
本实施方式中松香改性剂为两种或三种物质组成时按任意比例混合。
本实施方式中多烯多胺为两种或两种以上物质组成时按任意比例混合。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：步骤一中按照摩尔比为0.7～1.8∶1的比例取松香和松香改性剂，在180℃～230℃的条件下反应2～5h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：步骤一中按照摩尔比为1～1.5∶1的比例取松香和松香改性剂，在190℃～220℃的条件下反应3～4h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：步骤一中按照摩尔比为1.25∶1的比例取松香和松香改性剂，在205℃的条件下反应3.5h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：步骤二中按照摩尔比为0.3～0.8∶1的比例取改性松香和多烯多胺，在140℃～200℃的条件下反应5～10h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：步骤二中按照摩尔比为0.4～0.7∶1的比例取改性松香和多烯多胺，在160℃～180℃的条件下反应6～9h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：步骤二中按照摩尔比为0.55∶1的比例取改性松香和多烯多胺，在170℃的条件下反应7.5h。 其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式十一：本实施方式的木材防腐剂的制备方法按照如下步骤进行：一、按照摩尔比为1∶1的比例取松香和丙烯酸，在230℃的条件下反应2h，得到改性松香；二、按照摩尔比为0.33∶1的比例取改性松香和二乙烯三胺，在180℃的条件下反应8h；即得到木材防腐剂。
将本实施方式制备的木材防腐剂用水稀释成浓度为0.012mg/mL的水溶液，再分别对褐腐菌、青霉、黑曲霉和白腐菌进行抑制作用的实验，实验结果的照片图1(褐腐菌)、图2(青霉)、图3(黑曲霉)和图4(白腐菌)所示，从图1、图2、图3和图4中可以看出本实施方式制备的木材防腐剂对褐腐菌、青霉、黑曲霉和白腐菌的抑制作用强。
将本实施方式制备的木材防腐剂用水稀释成浓度为0.012mg/mL的水溶液，再用木材防腐剂水溶液处理桦木，对黑曲霉(Aspergillus niger)和宛氏拟青霉(Paecilomyces variot Bainier)进行变色试验，变色抑制达到100％；用木材防腐剂水溶液处理马尾松，以褐腐菌——密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)进行腐朽试验，达到强耐腐等级。
综上所述，本实施方式制备的木材防腐剂抑菌效果好、防腐作用强。
将本实施方式制备的木材防腐剂埋入pH值为7.5～8.5的土壤中，在22～27℃的条件下进行降解分析实验，通过计算得出在10年内即可完全降解。
Claims (10)
1.一种木材防腐剂，其特征在于木材防腐剂是按照摩尔比由0.1～1mol的改性松香和1mol的多烯多胺在120℃～220℃的条件下反应3～12h制成；其中所述的改性松香按照摩尔比由0.5～2mol的松香和1mol的松香改性剂在150℃～260℃的条件下反应1～6h制成；所述松香改性剂为丙烯酸、富马酸、马来酸酐中一种或其中几种的组合；所述多烯多胺为二乙烯三胺、二乙烯四胺、二乙烯五胺、三乙烯三胺、三乙烯四胺中一种或其中几种的组合。
2.根据权利要求1所述的一种木材防腐剂，其特征在于木材防腐剂是按照摩尔比由0.3～0.8mol的改性松香和1mol的多烯多胺反应制成；其中所述的改性松香按照摩尔比由1～1.5mol的松香和1mol的松香改性剂制成。
3.根据权利要求1所述的一种木材防腐剂，其特征在于木材防腐剂是按照摩尔比由0.55mol的改性松香和1mol的多烯多胺反应制成；其中所述的改性松香按照摩尔比由1.25mol的松香和1mol的松香改性剂制成。
4.根据权利要求1所述的一种木材防腐剂的制备方法，其特征在于木材防腐剂的制备方法按照如下步骤进行：一、按照摩尔比为0.5～2∶1的比例取松香和松香改性剂，在150℃～260℃的条件下反应1～6h，得到改性松香；二、按照摩尔比为0.1～1∶1的比例取改性松香和多烯多胺，在120℃～220℃的条件下反应3～12h；即得到木材防腐剂；步骤一中的松香改性剂为丙烯酸、富马酸、马来酸酐中一种或几种的组合；步骤二中多烯多胺为二乙烯三胺、二乙烯四胺、二乙烯五胺、三乙烯三胺、三乙烯四胺中一种或几种的组合。
5.根据权利要求4所述的一种木材防腐剂的制备方法，其特征在于步骤一中按照摩尔比为0.7～1.8∶1的比例取松香和松香改性剂，在180℃～230℃的条件下反应2～5h。
6.根据权利要求4所述的一种木材防腐剂的制备方法，其特征在于步骤一中按照摩尔比为1～1.5∶1的比例取松香和松香改性剂，在190℃～220℃的条件下反应3～4h。
7.根据权利要求4所述的一种木材防腐剂的制备方法，其特征在于步骤一中按照摩尔比为1.25∶1的比例取松香和松香改性剂，在205℃的条件下反应3.5h。
8.根据权利要求4所述的一种木材防腐剂的制备方法，其特征在于步骤二中按照摩尔比为0.3～0.8∶1的比例取改性松香和多烯多胺，在140℃～200℃的条件下反应5～10h。
9.根据权利要求4所述的一种木材防腐剂的制备方法，其特征在于步骤二中按照摩尔比为0.4～0.7∶1的比例取改性松香和多烯多胺，在160℃～180℃的条件下反应6～9h。
10.根据权利要求4所述的一种木材防腐剂的制备方法，其特征在于步骤二中按照摩尔比为0.55∶1的比例取改性松香和多烯多胺，在170℃的条件下反应7.5h。
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