CN102490229A

CN102490229A - 一种木材防腐防水剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102490229A
Application number: CN2011103808134A
Authority: CN
Inventors: 谢桂军; 马红霞; 张燕君; 王剑菁; 陈利芳; 何雪香; 曹永建
Original assignee: Guangdong Academy of Forestry
Current assignee: Guangdong Academy of Forestry
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明涉及一种木材防腐防水剂及其制备方法。木材防腐防水剂由石蜡、干性油、中长链醇、脂肪酸、季铵盐、高分子表面活性剂、山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯和水组成，其重量百分含量为石蜡10~20％、干性油5~10％、中长链醇0.3~0.7％、脂肪酸0.6~1.3％、季铵盐0.1~1.0％、高分子表面活性剂0.1~0.5％、山梨醇酐硬脂酸酯1.2~2.6％、聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯2.7~5.5％、水68~75％。石蜡与植物干性油水基乳液使潮湿环境下木材的尺寸稳定性明显增加，延长防水性能。

Description

一种木材防腐防水剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及防腐防水剂，更具体地说本发明涉及一种木材防腐防水剂及其制备方法，它适用于室内外的木材保护。

背景技术

外界对木材的败坏方式有机械或力学败坏、化学降解、火灾、木材的风化和生物败坏等，其中最主要的是生物败坏，它包括菌类和虫类对木材的危害。大多数木材因材质疏松、密度较低而易腐朽、蓝变、虫蛀。木材通过防腐处理后能够消除木材有害生物赖以生存的必要条件，从而达到保护木材的目的。

目前，国内使用的ACQ、CCA、CuAz等木材防腐剂均无防水功能，大多数木材防腐处理采用水溶性防腐剂，而未经防水处理的防腐木材由于木材的天然吸湿性，在室外自然条件下使用时容易湿胀或干缩开裂，并容易导致木材变形或翘曲，开裂后也容易导致内部未渗透药剂的部分腐朽，从而缩短了木材的使用寿命。使用防腐防水剂处理木材就是要通过减少木材中的含水量来防止或延缓腐朽的发生。

在石油供需矛盾日益激化、消费石化资源所造成的环境问题已引起人类高度警觉的今天，人类再度把目光投向了可再生的生物质资源。其中对干性和半干性植物油的开发日趋热烈。我国干性植物油资源丰富且分布广，是我国具有优势的可再生资源。干性植物油是液态的植物油，易与氧或硫通过复杂的反应，在分子内脂肪酸链或分子间的脂肪酸链形成醚键而交联为体型的大分子聚合物，这就是所谓的干化效应－干性油最典型的性质。

石蜡塑性良好，具有一定的强度而不易开裂，其化学活性较低，化学性质稳定，与酸（硝酸除外）和碱性溶液在通常条件下不发生反应，具有强烈的憎水性能。水基乳化蜡在木材内部固着之后，会显著降低木材中水的流动性并使在潮湿环境下木材的尺寸稳定性明显增加。但经石蜡处理过的木材，油漆涂饰性能较差。制备石蜡与干性植物油水基乳液，能够改善油漆涂饰性能，增强防水性能，提高木材的使用年限。

发明内容

本发明的目的在于解决已有木材防腐剂无防水功能的问题，提供一种可用于室内外，尤其是户外木材保护的木材防腐防水剂及其制备方法。

本发明的木材防腐防水剂由石蜡、干性油、中长链醇、脂肪酸、季铵盐、高分子表面活性剂、山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯和水组成，其重量百分含量为：

石蜡 10~20％

干性油 5~10％

中长链醇 0.3~0.7％

脂肪酸 0.6~1.3％

季铵盐 0.1~1.0％

高分子表面活性剂 0.1~0.5％

山梨醇酐硬脂酸酯 1.2~2.6％

聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯 2.7~5.5％

水 68~75％。

该木材防腐防水剂的制备方法如下：将石蜡、山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯、中长链醇、脂肪酸混合放入三口烧瓶，三口烧瓶置于温度80℃~90℃的水浴锅中；开始加热水浴锅，同时开动搅拌机，搅拌三口烧瓶中的混合物。三口烧瓶中的混合物温度达到70℃~85℃后，加入温度为80℃~90℃的热水，热水加入量控制在应加数量的60~80%之间。搅拌20~30分钟，添加剩余20~40%温度为80℃~90℃的热水，再加入季铵盐和高分子表面活性剂。继续搅拌10~20分钟后，降低搅拌速度，降低温度，直至温度为40℃，放出混合液，装袋。

在上述的发明方案中，所述干性油为桐油或亚麻油，所述中长链醇为十二醇、十六醇、十八醇中的任一种，所述脂肪酸为硬脂酸、油酸、马来酸中的任一种，所述季铵盐为十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的任一种，所述高分子表面活性剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、明胶中的任一种。

本发明木材防腐防水剂的最佳配方重量百分比是：

石蜡 14.5％

干性油 7.5％

中长链醇 0.5％

脂肪酸 1.0％

季铵盐 0.5％

高分子表面活性剂 0.3％

山梨醇酐硬脂酸酯 1.6％

聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯 4.1％

水 70％。

本发明使用石蜡与干性油水基乳液，石蜡在木材内部固着之后，会显著降低木材中水的流动性并使在潮湿环境下木材的尺寸稳定性明显增加；石蜡与干性植物油水基乳液能够改善油漆涂饰性能，增强防水性能。

6.7公斤ACQ木材防腐剂，添加5公斤本木材防腐防水剂，兑制成100公斤水溶液。真空加压处理马尾松木材40分钟，制得防腐防水木材，防水效率可达78％以上，防水年限提高20％以上。

具体实施方式

实施例1：

本发明木材防腐防水剂的配方重量百分比是：

石蜡 14.5％

干性油 7.5％

中长链醇 0.5％

脂肪酸 1.0％

季铵盐 0.5％

高分子表面活性剂 0.3％

山梨醇酐硬脂酸酯 1.6％

聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯 4.1％

水 70％。

实施例2：

本发明木材防腐防水剂的配方重量百分比是：

石蜡 20％

干性油 5％

中长链醇 0.3％

脂肪酸 0.7％

季铵盐 0.2％

高分子表面活性剂 0.3％

山梨醇酐硬脂酸酯 2.6％

聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯 2.9％

水 68％。

实施例3：

本发明木材防腐防水剂的配方重量百分比是：

石蜡 10％

干性油 8％

中长链醇 0.6％

脂肪酸 0.6％

季铵盐 0.8％

高分子表面活性剂 0.5％

山梨醇酐硬脂酸酯 1.2％

聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯 3.3％

水 75％。

本木材防腐防水剂的制备方法如下：

以实施例1为例，将1450克石蜡、160克山梨醇酐硬脂酸酯、410克聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯、50克十六醇、100克油酸混合放入三口烧瓶，三口烧瓶置于温度80℃~90℃的水浴锅中；开始加热水浴锅，同时开动搅拌机，搅拌三口烧瓶中的混合物。三口烧瓶中的混合物温度达到70℃~85℃后，加入温度为80℃~90℃的4900克热水搅拌20~30分钟，添加2100克温度为80℃~90℃的热水，再加入50克十六烷基三甲基氯化铵和30克羧甲基纤维素钠。继续搅拌10~20分钟后，降低搅拌速度，降低温度，直至温度为40℃，放出混合液，装袋。

Claims

1.一种木材防腐防水剂，其特征在于，所述木材防腐防水剂由石蜡、干性油、中长链醇、脂肪酸、季铵盐、高分子表面活性剂、山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯和水组成，其重量百分含量为：

石蜡 10~20％

干性油 5~10％

中长链醇 0.3~0.7％

脂肪酸 0.6~1.3％

季铵盐 0.1~1.0％

高分子表面活性剂 0.1~0.5％

山梨醇酐硬脂酸酯 1.2~2.6％

聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯 2.7~5.5％

水 68.0~75.0％。

2.根据权利要求1所述的木材防腐防水剂，其特征在于，所述干性油为桐油或亚麻油。

3.根据权利要求1所述的木材防腐防水剂，其特征在于，所述中长链醇为十二醇、十六醇、十八醇中的任一种。

4.根据权利要求1所述的木材防腐防水剂，其特征在于，所述脂肪酸为硬脂酸、油酸、马来酸中的任一种。

5.根据权利要求1所述的木材防腐防水剂，其特征在于，所述季铵盐为十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的任一种。

6.根据权利要求1所述的木材防腐防水剂，其特征在于，所述高分子表面活性剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、明胶中的任一种。

7.如权利要求1所述的木材防腐防水剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将石蜡、山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯、中长链醇、脂肪酸混合放入三口烧瓶，三口烧瓶置于温度80℃~90℃的水浴锅中；开始加热水浴锅，同时开动搅拌机，搅拌三口烧瓶中的混合物；

（2）三口烧瓶中的混合物温度达到70℃~85℃后，加入温度为80℃~90℃的热水，热水加入量控制在应加数量的60~80%之间；

（3）搅拌20~30分钟，添加剩余20~40%温度为80℃~90℃的热水，再加入季铵盐和高分子表面活性剂；

（4）继续搅拌10~20分钟后，降低搅拌速度，降低温度，直至温度为40℃，放出混合液，装袋。