CN105984004A - 一种增韧抗裂木材硬化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增韧抗裂木材硬化剂，其是由下述重量份的原料制得：水玻璃10-15，尿素3-5，硫酸镁10-15，瓜尔胶2-3，羧甲基纤维素钠1-2，过硫酸铵0.1-0.2，苯乙烯2-4，马来酸酐4-6，木糖醇3-5，聚乙烯醇0.5-1，十二碳醇酯0.5-1，改性助剂5-10，水80-100。本发明的木材硬化剂具有渗透性好、与木材结合力强，不易流失，持久性好的特点，硬化效果好，安全环保，还能增韧抗裂，延长木材的使用寿命，具有较高的实用价值。

Description

一种增韧抗裂木材硬化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及木材处理剂技术领域，尤其涉及一种增韧抗裂木材硬化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的高速发展，家具、建材、装饰等领域日益壮大，对木材、尤其是高质量硬质木材的需求逐步提升，甚至出现了供应不足的情况。马尾松、杉木、杨木等速生树种具有生长迅速、价格低廉的优点，可替代天然木材使用，不仅具有良好的经济效益，还能减少天然林木的采伐，保护自然环境。但是这些速生树种的木质较轻较软，其使用性能一般都较差，应用范围受到限制，为满足更快、更好地提供优质木材的需要，有必要对其进行硬化处理，增强硬度提高性能，扩大木材用途。目前常用的树脂型木材硬化剂在环境中难以降解，且含有一定的游离有害物质，对人体健康产生潜在危害。非树脂型木材硬化剂存在渗透性差、与木材结合力低，易流失，持久性差的问题。同时，木材的耐候性较差，在贮存、加工和使用过程中容易开裂，不但影响美观，而且缩短了木材的使用寿命。因此，开发安全环保、持久性好且具有增韧抗裂性能的木材硬化剂具有较高的实用价值。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种渗透性、持久性好且能增韧抗裂木材硬化剂及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种增韧抗裂木材硬化剂，其是由下述重量份的原料制得：

水玻璃10-15，尿素3-5，硫酸镁10-15，瓜尔胶2-3，羧甲基纤维素钠1-2，过硫酸铵0.1-0.2，苯乙烯2-4，马来酸酐4-6，木糖醇3-5，聚乙烯醇0.5-1，十二碳醇酯0.5-1，改性助剂5-10，水80-100；

其中改性助剂由下列重量份的原料制成：纳米硫酸钡3-5，纳米高岭土3-5，聚乙二醇2-4，肌醇六磷酸酯1-2，椰油酰二乙醇胺0.5-1，十二烷基葡糖苷0.3-0.5，柠檬酸0.1-0.2；改性助剂的制备方法是将纳米硫酸钡、纳米高岭土、柠檬酸与聚乙二醇混合后加入适量无水乙醇中搅拌20-30min，过滤、洗涤后加入其余原料800-1000r/min搅拌10-15min，即得；

一种增韧抗裂木材硬化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将水玻璃、尿素、瓜尔胶和羧甲基纤维素钠共同加入1/2-2/3量的水中60-80℃搅拌1-2h，然后加入硫酸镁和过硫酸铵50-60℃、1000-1500r/min搅拌1-2h，得A组分；

（2）先将苯乙烯、马来酸酐和聚乙烯醇加入余量的水中85-95℃、600-800r/min搅拌20-30min，然后于同样条件下缓慢加入改性助剂搅拌10-15min，得B组分；

（3）将A组分与B组分混合后60-70℃、800-1200r/min搅拌2-3h，冷却后与其余原料混合均匀高速分散并研磨至≤20μm，即得增韧抗裂木材硬化剂。

本发明的优点是：

本发明先通过瓜尔胶和羧甲基纤维素钠对溶液体系中形成的氢氧化镁微粒进行表面改性，然后引入苯乙烯、马来酸酐再次包覆改性，与其余原料复配后得到木材硬化剂，制得的产品能在木材表面形成稳定的防护层，具有渗透性好、与木材结合力强，不易流失，持久性好的特点，硬化效果好，安全环保，还能增韧抗裂，延长木材的使用寿命，具有较高的实用价值。

具体实施方式

一种增韧抗裂木材硬化剂，其是由下述重量份的原料制得：

水玻璃10，尿素3，硫酸镁10，瓜尔胶2，羧甲基纤维素钠1，过硫酸铵0.1，苯乙烯2，马来酸酐4，木糖醇3，聚乙烯醇0.5，十二碳醇酯0.5，改性助剂5，水80；

其中改性助剂由下列重量份的原料制成：纳米硫酸钡3，纳米高岭土3，柠檬酸0.1，聚乙二醇2，肌醇六磷酸酯1，椰油酰二乙醇胺0.5，十二烷基葡糖苷0.3；改性助剂的制备方法是将纳米硫酸钡、纳米高岭土、柠檬酸与聚乙二醇混合后加入适量无水乙醇中搅拌20min，过滤、洗涤后加入其余原料800r/min搅拌10min，即得。

一种增韧抗裂木材硬化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将水玻璃、尿素、瓜尔胶和羧甲基纤维素钠共同加入1/2量的水中60℃搅拌1h，然后加入硫酸镁和过硫酸铵50℃、1000r/min搅拌1h，得A组分；

（2）先将苯乙烯、马来酸酐和聚乙烯醇加入余量的水中85℃、600r/min搅拌20min，然后于同样条件下缓慢加入改性助剂搅拌10min，得B组分；

（3）将A组分与B组分混合后60℃、800r/min搅拌2h，冷却后与其余原料混合均匀高速分散并研磨至≤20μm，即得增韧抗裂木材硬化剂。

经检验，杨木经上述制得的木材硬化剂处理后表面硬度提高200%，弹性模量提高40%，静曲强度提高40%。

Claims (2)

1.一种增韧抗裂木材硬化剂，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：

水玻璃10-15，尿素3-5，硫酸镁10-15，瓜尔胶2-3，羧甲基纤维素钠1-2，过硫酸铵0.1-0.2，苯乙烯2-4，马来酸酐4-6，木糖醇3-5，聚乙烯醇0.5-1，十二碳醇酯0.5-1，改性助剂5-10，水80-100；

所述改性助剂由下列重量份的原料制成：纳米硫酸钡3-5，纳米高岭土3-5，柠檬酸0.1-0.2，聚乙二醇2-4，肌醇六磷酸酯1-2，椰油酰二乙醇胺0.5-1，十二烷基葡糖苷0.3-0.5；改性助剂的制备方法是将纳米硫酸钡、纳米高岭土、柠檬酸与聚乙二醇混合后加入适量无水乙醇中搅拌20-30min，过滤、洗涤后加入其余原料800-1000r/min搅拌10-15min，即得。

2.根据权利要求1所述的一种增韧抗裂木材硬化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将水玻璃、尿素、瓜尔胶和羧甲基纤维素钠共同加入1/2-2/3量的水中60-80℃搅拌1-2h，然后加入硫酸镁和过硫酸铵50-60℃、1000-1500r/min搅拌1-2h，得A组分；

（2）先将苯乙烯、马来酸酐和聚乙烯醇加入余量的水中85-95℃、600-800r/min搅拌20-30min，然后于同样条件下缓慢加入改性助剂搅拌10-15min，得B组分；

（3）将A组分与B组分混合后60-70℃、800-1200r/min搅拌2-3h，冷却后与其余原料混合均匀高速分散并研磨至≤20μm，即得增韧抗裂木材硬化剂。