CN106217537B - 一种杉木表面疏水改性的简易方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于表面疏水改性的领域，具体涉及一种采用含氢硅油对杉木表面进行疏水改性的方法。本发明在简单条件下，采用含氢硅油在铂催化剂条件下对杉木粉末及杉木片材进行疏水改性。其处理过程快速，简单，容易实现工业化生产。同时，杉木表面疏水改性的方法还可以应用于其他所有含有羟基的木材的表面疏水改性等。

Description

一种杉木表面疏水改性的简易方法
技术领域
本发明属于表面疏水改性的领域，具体涉及一种采用含氢硅油对杉木表面进行疏水改性的方法。
背景技术
杉木是一种生长速度快，成材率高的树种，为我国所特有。因其价格便宜，在家具、门窗以及人造板等领域使用的比重越来越高。杉木的含水率会随着环境温湿度的变化而变化，从而使其在使用过程中出现翘曲变形等现象，影响其美观性和使用。对杉木进行疏水改性可以抑制杉木从环境中吸收水份，从而提高其尺寸稳定性。目前杉木常用的疏水改性剂主要有酸酐类、酚醛类、环氧类和烯烃类等。
与以往发明不同，本发明提出一种采用含氢硅油对杉木表面进行疏水改性，通过简单地将杉木浸入含氢硅油改性剂中完成疏水改性，该方法具有简单、高效等优点。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种杉木表面疏水改性的简易方法，其处理过程快速，简单，容易实现工业化生产。同时，杉木表面疏水改性的方法还可以应用于其他所有含有羟基的木材的表面疏水改性等。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种杉木粉末表面疏水改性的简易方法的具体实施步骤如下：
（1）改性液的配制：在塑料容器中，将正己烷、含氢硅油、铂催化剂按质量比为0.1-100:0.1-10:0.1-2混合，搅拌均匀。
（2）杉木粉末的表面疏水改性：将杉木粉末浸入到上述改性液中搅拌0.5~60 min，过滤取出杉木粉末。
（3）改性杉木粉末的干燥：将改性后的杉木粉末于25~150℃度烘干10-300 min。
一种杉木表面疏水改性的简易方法的具体实施步骤如下：
（1）改性液的配制：在塑料容器中，将正己烷、含氢硅油、铂催化剂按质量比为0.1-100:0.1-10:0.1-2混合，搅拌均匀。
（2）杉木的表面疏水改性：将杉木浸入到上述改性液中0.5~60 min后取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木于25~150℃烘干10-300 min。
所述含氢硅油是指含有Si-H键的聚二甲基硅氧烷及硅氧烷，包括侧含氢硅油、端含氢硅油、四甲基二氢二硅氧烷。
所述铂催化剂为氯铂酸与四甲基二乙烯基二硅氧烷的络合物。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
（1）具有疏水改性过程快速、工艺简单等优点。
（2）经本发明提供的技术处理后的杉木粉末和杉木片材具有很好的疏水性能，粉末和片材均未能被水润湿。
反应原理：杉木与含氢硅油在铂催化剂（氯铂酸与四甲基二乙烯基二硅氧烷的络合物）的作用下迅速发生接枝反应，将大量疏水的含氢硅油链接枝至杉木表面，提高其疏水性。
附图说明
图1是改性前后杉木粉末在水中漂浮的实物图。
图2是改性前后杉木片材的水接触角。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。
实施例1
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0:0进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木的表面疏水改性：将杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木于80℃烘干30 min。
实施例2
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为0.2%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0.15:0.1进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木的表面疏水改性：将杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木于80℃烘干30 min。
实施例3
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为0.2%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0.50:0.1进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木的表面疏水改性：将杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木于80℃烘干30 min。
实施例4
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为1.0%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0.15:0.1进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木的表面疏水改性：将杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木于80℃烘干30 min。
实施例5
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为1.0%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0.50:0.1进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木的表面疏水改性：将杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木于80℃烘干30 min。
实施例6
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为1.5%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0.15:0.1进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木的表面疏水改性：将杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木于80℃烘干30 min。
实施例7
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为1.5%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0.50:0.1进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木的表面疏水改性：将杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木于80℃烘干30 min。
实施例 8
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为1.5%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0.15:0.1进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木粉末的表面疏水改性：将杉木粉末浸入到上述改性液中5 min后，过滤取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木粉末于80℃烘干30 min。
实施例 9
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为1.5%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0.50:0.1进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木粉末的表面疏水改性：将杉木粉末浸入到上述改性液中5 min后，过滤取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木粉末于80℃烘干30 min。
实施例 10
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为1.5%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为100:10:2进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木粉末的表面疏水改性：将杉木粉末浸入到上述改性液中0.5 min后，过滤取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木粉末于25℃烘干10 min。
实施例 11
（1）在塑料容器中，将正己烷、四甲基二氢二硅氧烷、铂催化剂按质量比为0.1:0.1:0.2进行混合，搅拌均匀。
（2）杉木粉末的表面疏水改性：将杉木粉末浸入到上述改性液中60min后，过滤取出。
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木粉末于150℃烘干300 min。
对未改性杉木粉末以及实施例8和实施例9得到的改性杉木粉末置于装有蒸馏水的烧杯中，剧烈搅拌后观察木粉在水面的漂浮情况，结果如附图1所示。未改性杉木粉末以及实施例8和实施例9结果分别对应图1中的（a）、（b）、（c），从附图1可知，未改性杉木粉末未能漂浮在水面上，说明其疏水性差；而经含氢硅油改性的杉木粉末，完全漂浮在水面上，说明含氢硅油改性可以显著提高杉木的疏水性能。
实施例1至实施例7得到的杉木片材进行水接触角测定，结果如附图2所示。实施例1至实施例7得到的杉木片材进行水接触角测定结果分别对应图2中的（a）、（b）、（c）、（d）（e）、（f）、（g），水接触角结果表明，未改性杉木片材接触角仅为48度，疏水性能差；而经含氢硅油改性的杉木片材疏水性能得到显著提高，含氢硅油的含氢量越高，杉木片材疏水性能越好；改性液中铂催化剂的含量增加，使得最终杉木片材疏水性能提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种杉木表面疏水改性的简易方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）在塑料容器中，将正己烷、含氢量为1.5%的含氢硅油、铂催化剂按质量比为50:0.50:0.1进行混合，搅拌均匀；
（2）杉木的表面疏水改性：将杉木浸入到上述改性液中5 min后取出；
（3）改性杉木的干燥：将改性后的杉木于80℃烘干30 min。
2.根据权利要求1所述的杉木表面的疏水改性的简易方法，其特征在于，所述含氢硅油是指含有Si-H键的聚二甲基硅氧烷及硅氧烷，包括侧含氢硅油、端含氢硅油、四甲基二氢二硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的杉木表面的疏水改性的简易方法，其特征在于，所述铂催化剂为氯铂酸与四甲基二乙烯基二硅氧烷的络合物。
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