CN107107374A - 经处理的多孔材料 - Google Patents

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Abstract

一种经处理的纤维素材料,其包含具有界定多个孔隙的多孔结构的纤维素材料,所述孔隙的至少一部分含有处理剂,所述处理剂包含有包含固化的环氧树脂的热固性材料。本公开进一步描述一种制备经处理的纤维素材料的方法,其包含(a)提供纤维素材料;以及(b)包含用水性分散液浸渍所述纤维素材料的第一处理方案,所述水性分散液包含环氧树脂和乳化剂。

Description

经处理的多孔材料
背景技术
多孔材料(如纤维素材料)需要加保护以防止霉变、昆虫袭击、腐烂以及浸水,从而有助于保持纤维素材料的物理特性。此类纤维素材料的一个实例是木材。已知多种处理剂以及保藏方法可保藏纤维素材料。
现代保藏方法通常涉及用处理剂压力处理纤维素材料。压力处理典型地使得处理剂穿过纤维素材料的整个多孔结构。处理剂典型地是一种为了赋予纤维素材料所要物理特性而选择的化学化合物。举例来说,增添水抗性并改善纤维素材料的尺寸稳定性的处理剂受到关注。木材在水中能够吸收多达其重量的100%,从而引起木材膨胀,在经由蒸发而损失水之后,引起木材收缩。这个水吸收/蒸发过程是不均匀的并且在木材中产生内应力,从而导致裂开、翘曲、弓曲、弯曲、扭曲、干缩翘曲等。另外,水能够充当使纤维素材料降解的生物体(如昆虫或真菌)的路径。
白蚁是造成木材破坏的最显著昆虫类群中的一种。为了减轻白蚁破坏,已采用使用自然耐久的木材品种、防腐处理和经工程改造的木制品。但是,由于耐久木材的有限可获得性、防腐剂提供功效所需的高百分比重量增加和经工程改造的木材的“非天然”外观,所以对改善的抗蚁性技术的需求为合乎需要的。非常需要向木材提供抗蚁性和尺寸稳定性的技术。
驱赶昆虫或使真菌/霉菌形成减到最少或改善纤维素材料整体耐久性的处理剂受到关注。另外,处理剂能够改善抗风性、紫外辐射抗性、高温和低温下的稳定性、抗害虫性、抗霉性、防火性以及可能影响纤维素材料物理特性的其它问题。
需要纤维素材料的经改善处理剂。
发明内容
本公开描述一种经处理的纤维素材料,其包含具有界定多个孔隙的多孔结构的纤维素材料,所述孔隙的至少一部分含有处理剂,所述处理剂包含有包含固化的环氧树脂的热固性材料。
本公开进一步描述一种制备经处理的纤维素材料的方法,其包含(a)提供纤维素材料;以及(b)包含用水性分散液浸渍纤维素材料的第一处理方案,所述水性分散液包含环氧树脂和乳化剂。
具体实施方式
如本文所用,术语“多孔材料”指一种如下材料,所述材料可渗透以使得流体可借助于孔隙或其它通道而可移动穿过其。多孔材料的实例包括纤维素材料、石材、混凝土、陶瓷以及其衍生物。如本文所用,术语“纤维素材料”指一种包括纤维素作为结构组分的材料。纤维素材料的实例包括木材、纸张、纺织物、绳索、颗粒板以及其它生物和合成材料。如本文所用,术语「木材」包括实木和所有木材复合材料(例如,硬纸板、经工程改造的木制品等)。纤维素材料一般具有界定多个孔隙的多孔结构。
“经处理的纤维素材料”是一种如下纤维素材料,其已经用处理剂处理以改变纤维素材料的特性。被处理剂改变的特性可以包括(但不限于)增强的疏水性、尺寸稳定性、抗真菌性、抗霉性、抗昆虫性、硬度、表面外观、UV稳定性、耐火性以及可涂布性。增加纤维素材料的疏水性能够通过降低水吸附和蒸发的速率,因此降低膨胀和收缩的内应力来提供其它辅助益处。
“处理剂”是当与纤维素材料组合时使纤维素材料的特性改变的物质。在一种情况下,处理剂包含热固性材料。将分散液施用到如本文所述的纤维素材料中,其中分散液含有处理剂的前体。如本文更详细地描述,在一种情况下,分散液含有环氧树脂,该环氧树脂是热固性材料的前体。将分散液施用到纤维素材料中。一种将处理剂施用到纤维素材料中的方法是通过使用压力处理来浸渍。已知施用分散液的其它方法,如刷涂、涂布、喷涂、浸涂、浸泡以及挤压。施用后,分散液将穿过纤维素材料的至少一部分孔隙。
如本文所用,“热固性材料”指浸渍在纤维素材料中的处理剂。热固性材料优选地是固化或硬化的环氧树脂。如本文所用,“固化”和“硬化”可互换地用于指至少部分反应形成热固性材料的环氧树脂。如本文中更详细地论述,环氧树脂是分散液的组分部分。因此,本文中提及“热固性材料”指在纤维素材料中浸渍之后至少部分聚合的环氧树脂。类似地,本文中提及“环氧”或“环氧树脂”是指用于制备热固性材料的材料。
在一种情况下,环氧树脂包含芳香族或脂肪族缩水甘油醚、环脂肪族环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛清漆环氧树脂、基于缩水甘油基胺的环氧树脂、脂环族环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、四溴双酚A环氧树脂、多元醇的聚缩水甘油醚、多羟基酚的聚缩水甘油醚、聚缩水甘油酰胺、聚缩水甘油酰亚胺、聚缩水甘油乙内酰脲、聚缩水甘油硫醚、环氧化脂肪酸、环氧化干燥油、环氧化聚烯烃、环氧化二不饱和酸酯、环氧化不饱和聚酯、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、对氨基酚的三缩水甘油醚、表氯醇与邻甲酚的反应产物、苯酚酚醛清漆或其混合物。
在一种情况下,热固性材料在用乳化剂稳定的分散液中由环氧树脂制备。分散液优选是水性分散液。环氧树脂可以是固体环氧树脂或液体环氧树脂。在一种情况下,分散液包括水、环氧树脂以及一种或多种乳化剂。水性分散液优选是稳定的分散液。稳定的分散液是如下分散液,其在形成后能抵抗其特性随时间的变化,因此适用于渗入纤维素材料的孔隙。在一种情况下,分散液大体上不含溶剂,例如具有少于1体积%的溶剂。在一种情况下,水性分散液具有少于0.1体积%的溶剂。在一种情况下,分散液不含溶剂。可购得的分散液的实例包括可从陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)购得的OUDRASperseTM,例如OUDRASperseTM WB 3001、OUDRASperseTM WB 4001、OUDRASperseTM WB 6001。
在一种情况下,乳化剂是表面活性剂。在一种情况下,表面活性剂是非离子或阴离子型的。在一种情况下,表面活性剂是环氧官能性表面活性剂。环氧官能性表面活性剂是一种如下表面活性剂,其含有与含环氧材料反应变成固化基质的组成部分的官能团。在一个实施例中,表面活性剂用表卤代醇或多官能性(二官能性或更高官能性)环氧化物处理,得到环氧官能性表面活性剂。在一个优选实施例中,用表卤代醇或多官能性(二官能性或更高官能性)环氧化物处理的表面活性剂是非离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂的实例包括烷氧基化醇烷氧基化烷基酚、烷氧基化酯、烷氧基化酸酯、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物(嵌段和无规共聚物)、胺烷氧基化物、烷氧基化多元醇以及硫醇。在一种情况下,分散液包括环氧官能性界面活性剂的组合。在另一情况下,分散液包括环氧官能性表面活性剂与另一表面活性剂的组合。
在一种情况下,乳化剂是水溶性聚合乳化剂。适用的乳化剂包括常规的阴离子和非离子型乳化剂以及其任何实际组合。乳化剂用于形成水性分散液。具体来说,乳化剂(a)辅助使水相与树脂相的粘度相符,从而促进这些相的能量有效的混合;(b)降低界面张力,从而也降低初始方法步骤中所要的混合能量;以及(c)辅助稳定水性分散液。对于特定树脂执行此类功能的适合乳化剂的选择根据常规考虑因素进行,如相容性(例如界面张力)和赋予最终分散液稳定性的能力。
适合乳化剂的实例包括聚乙烯醇(优选分子量为至少约50,000,尤其至少约100,000);部分水解(例如约85至约99%水解)的聚乙酸乙烯酯(优选分子量为至少约50,000,尤其至少约100,000);环氧乙烷与环氧丙烷的嵌段共聚物(如「普朗尼克(Pluronic)」商标名系列的由怀恩多特巴斯夫公司工业化学品部(BASF Wyandotte,Industrial ChemicalDivision)出售的嵌段共聚物);天然产品,如阿拉伯胶、黄蓍胶、淀粉等;甲基乙烯醚的聚合物;聚乙烯呲咯烷酮;单体酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、丁烯酸)与可共聚单体(如乙酸乙烯酯、苯乙烯、乙烯、丙烯等)的乙烯型共聚物;等等。
制备稳定水性分散液使得分散液中的悬浮粒径适用于穿过纤维素材料的孔隙以分散于整个纤维素材料中。在一种情况下,分散液还包含一种或多种添加剂。在一种情况下,存在于稳定水性分散液中的任何固体保持于稳定悬浮液中并可通过分散液传输到纤维素材料的孔隙中。在一种情况下,分散液的固体含量是1重量%到75重量%。
“改性剂”是如下物质,其在与环氧树脂组合时使环氧树脂的至少一部分聚合和/或交联和/或固化。改性剂优选是已知使环氧树脂固化和/或交联的试剂。在一种情况下,改性剂是使环氧树脂固化的催化剂。在一种情况下,改性剂是固化硬化剂。改性剂的实例包括多官能醇、酚、环脂肪族羧酸、芳香族胺、脂肪族胺以及与表氯醇反应的氨基酚。在一种情况下,乳化剂使环氧树脂的至少一部分聚合和/或交叉连接和/或反应。
将处理剂与纤维素材料组合。在一种情况下,如本文所述通过压力处理将处理剂引入纤维素材料中作为环氧树脂。在另一情况下,通过所属领域中已知的其它技术(例如刷涂、涂布、浸涂、浸泡、喷涂和挤压)将处理剂引入纤维素材料中作为环氧树脂。处理剂浸渍在纤维素材料的孔隙中的至少一部分中,从而增加了纤维素材料的重量。在一种情况下,热固性材料使纤维素材料的重量增加1至80%(相较于纤维素材料的初始重量,并在于60℃或高于60℃下干燥纤维素材料至少2小时后计算)。在一种情况下,处理剂使纤维素材料的重量增加5至大于100%(在于60℃或高于60℃下干燥纤维素材料至少2小时之后计算)。
在一种情况下,将一种或多种添加剂浸渍在纤维素材料中。添加剂可以作为分散液的一部分、作为改性剂的一部分引入,或可以与这些物质分开包括在内。已知向经处理的纤维素材料增添特性的添加剂是适合的,如阻燃剂、分散剂和/或染料。添加剂还可以包括已知与环氧分散液相容的纳米填充剂。举例来说,添加剂可以是有机化合物、金属化合物或有机金属化合物。在一种情况下,添加剂是一种改善聚合物湿润木材或渗透到木材中的材料,例如在分散液中稳定的溶剂或表面活性剂(阴离子、阳离子或非离子型)。添加剂的实例包括溶剂、填充剂、增稠剂、乳化剂、分散剂、缓冲剂、颜料、渗透剂、抗静电剂、气味物质、腐蚀抑制剂、防腐剂、渗硅剂、流变改性剂、抗沉降剂、抗氧化剂、其它交联剂(例如二元醇和多元醇)、光学增亮剂、蜡、聚结剂、杀生物剂以及消泡剂。此类蜡可以包括石油蜡、石蜡、天然蜡或合成蜡,如聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡、蜂蜡或散蜡。另外,添加剂可以是木材防腐剂,其含有例如铜-氨、铜-胺、铜-氨-胺络合物、季铵化合物或其它系统。举例来说,碱性铜-季铵(ACQ)防腐剂系统。添加剂可以包括使用锌盐或含硼化合物的木材防腐剂技术。任选地,如杀昆虫剂、杀白蚁剂、杀真菌剂以及杀霉菌剂的其它添加剂可以添加到纤维素材料中。在一种情况下,添加剂作为分散液的一部分包括并且与分散液一起形成稳定悬浮液。在一种情况下,将一种或多种表面活性剂添加到分散液中。在一种情况下,选择使浸渍在纤维素材料中的分散液的量增加的表面活性剂。举例来说,适合的表面活性剂可以是非离子或阴离子型的。非离子型表面活性剂的实例包括:烷氧基化醇、烷氧基化烷基酚、脂肪酸酯、胺和酰胺衍生物、烷基聚葡糖苷、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物、多元醇以及烷氧基化多元醇。举例来说,非离子型表面活性剂是可购自陶氏化学公司的TERGITOLTM L-62。阴离子型表面活性剂的实例包括:烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、硫酸化烷醇酰胺、α烯烃磺酸盐、木质素磺酸盐、磺基丁二酸盐、脂肪酸盐以及磷酸酯。
在一种情况下,分散液成分具有足以穿过纤维素材料孔隙的小粒径。在一种情况下,分散液成分的粒径不超过50μm。在一种情况下,分散液成分的粒径不超过5μm。在一种情况下,分散液成分的粒径小于0.5μm。
在一种情况下,通过压力处理将纤维素材料制成经处理的纤维素材料。用于压力处理纤维素材料的压力可以高于或低于大气压力。在一种情况下,压力低于环境压力,例如,0.0001至0.09MPa(0.75至675mmHg)。在另一情况下,压力大于环境压力,例如0.1至1.7MPa(750至12750mmHg)。据设想所属领域中已知的压力处理方法适用于用处理剂浸渍纤维素材料。
在一种情况下,经处理的纤维素材料根据至少第一处理方案和第二处理方案制备。在一种情况下,第一处理方案包含用环氧树脂浸渍纤维素材料。第一处理方案包含以下步骤中的一或多者:(a)在容器中沉积纤维素材料;(b)使容器保持在真空下5至60分钟;(c)将环氧树脂引入容器中;(d)将容器加压至1.03MPa维持5至60分钟;(e)排出过量环氧树脂;(f)任选地通过真空去除过量环氧树脂;以及(g)将纤维素材料在20至60℃下风干24至48小时。在一种情况下,环氧树脂是稳定水性分散液的一部分。在一种情况下,引入步骤(c)的环氧树脂作为分散液的组分部分。
在一种情况下,第一处理方案的产物随后根据第二处理方案制备,该第二处理方案用改性剂浸渍纤维素材料。第二处理方案包含以下步骤中的一者或多者:(a)使根据第一处理方案制备的纤维素材料在容器中沉积;(b)将改性剂引入容器中;(c)将容器维持在真空或增加的压力下5到60分钟;(d)任选地通过真空去除过量改性剂;以及(e)将纤维素材料在60℃下风干24到48小时。
名称“第一处理方案”和“第二处理方案”并不意欲理解为限制处理次序。据设想纤维素材料可以首先用分散液处理,并用改性剂进行第二处理,其中第二处理在第一处理后适当时间。还设想纤维素材料可以首先用改性剂处理并用分散液进行第二处理,其中第二处理方案在第一处理方案前适当时间。还设想纤维素材料可以用第一处理方案和第二处理方案同时处理(在此情况下,纤维素材料应该在组合分散液与改性剂后迅速处理以使固化反应达最小)
数个干燥步骤可以在一系列温度下进行,其中干燥步骤的持续时间与温度成比例。适合的干燥温度在室温(约20℃)与180℃之间。干燥可以在空气中、在氮气中或其它适合的氛围中进行。
在一种情况下,第二处理方案包含加热方案,其中在空气中在80℃下加热第一处理方案的产物1到7天。在不受理论限制的情况下,预期高温与多孔材料的天然组分的组合促使环氧树脂聚合并交联。
使用水浸渍测试,根据美国木材保护协会标准(American Wood ProtectionAssociation Standard)E4-11程序(《测试经压力处理木材的拒水性的标准方法(StandardMethod of Testing Water Repellency of Pressure Treated Wood)》)测定经处理的纤维素材料的拒水性。水浸渍测试涉及:第一,提供包含如本文所述制备的经处理的纤维素材料的经处理晶片与包含未处理的纤维素材料的对照晶片;第二,测量经处理的晶片与对照晶片的切向尺寸,以提供初始切向尺寸(T1)(其中切向尺寸垂直于纤维素材料的晶粒的方向);第三,将经处理的晶片与对照晶片放置在维持在65±3%相对湿度和21±3℃的调节室中,直到实现恒重;第四,将经处理的晶片与对照晶片在24+3℃下浸渍在蒸馏水中30分钟;以及第四,测量在从水中去除之后的经处理的晶片与对照晶片的切向尺寸,以提供后切向尺寸(T2)。
各单独晶片(经处理晶片与对照晶片)的膨胀(S)百分比如下计算:
在本文的每个实例中,对照晶片的膨胀百分比是4.7%。
拒水效率(WRE)用于确定处理剂向经处理纤维素材料增添拒水特性的有效性。WRE如下计算:
S1指未处理晶片的膨胀百分比;S2指经处理晶片的膨胀百分比。根据E4-11,对于大部分户外应用来说,75%的最小WRE是优选的。对照晶片的WRE是0%。
经处理的纤维素材料的硬度根据肖氏(Shore)(硬度计)测试使用D型硬度计(30°锥体,1.40mm直径,2.54mm延长,44.48N弹簧力)测定。硬度使用D型硬度计,通过将纤维素材料放置于硬平坦表面上来测定,且硬度计的压脚用针对纤维素材料的既定弹簧力按压。在与纤维素材料接触的一秒内记录来自硬度计上的量表的硬度值。每个纤维素材料样品进行至少五次硬度测试。本文中报导的硬度值是针对既定纤维素材料进行的测试的平均值。未处理的南方黄松对照晶片的硬度值为约40。
以下实例说明本公开的某些方面,但本公开的范围不限于以下实例。
实例1
通过重物(此处使用环)将松木晶片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)固持在帕尔反应器(Parr reactor)的底部。将反应器压力设定为真空维持30分钟。将80ml分散液引入到反应器中,该分散液包含45重量%(固体浓度)OudraSperseTM WB 3001水性环氧树脂分散液(可从陶氏化学公司购得)和55重量%水。接着将反应器压力在氮气下设定为1.03MPa维持60分钟。接着将晶片放置在烘箱中并在80℃下风干1周。将经处理的晶片和对照晶片各自根据E4-11程序处理。经处理晶片的膨胀百分比是0.43%;经处理晶片的WRE是90.0%。经处理的晶片的硬度使用D型硬度计测量为50。
实例2
通过重物(此处使用环)将松木晶片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)固持在帕尔反应器的底部。将反应器压力设定为真空维持30分钟。将80ml分散液引入到反应器中,该分散液包含30重量%(固体浓度)OudraSperseTM WB 3001水性环氧树脂分散液(可从陶氏化学公司购得)和70重量%水。接着将反应器压力在氮气下设定为1.03MPa维持60分钟。接着将晶片放置在烘箱中并在80℃下风干1周。将经处理的晶片和对照晶片各自根据E4-11程序处理。经处理晶片的膨胀百分比是1.47%;经处理晶片的WRE是68.7%。经处理的晶片的硬度使用D型硬度计测量为45。
实例3
通过重物(此处使用环)将松木晶片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)固持在帕尔反应器的底部。将反应器压力设定为真空维持30分钟。将80ml分散液引入到反应器中,该分散液包含20重量%(固体浓度)OudraSperseTM WB 3001水性环氧树脂分散液(可从陶氏化学公司购得)和80重量%水。接着将反应器压力在氮气下设定为1.03MPa维持60分钟。接着将晶片放置在烘箱中并在80℃下风干1周。将经处理的晶片和对照晶片各自根据E4-11程序处理。经处理晶片的膨胀百分比是3.2%;经处理晶片的WRE是32.7%。经处理的晶片的硬度使用D型硬度计测量为42。
实例4
通过重物(此处使用环)将松木晶片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)固持在帕尔反应器的底部。将反应器压力设定为真空维持30分钟。将80ml分散液引入到反应器中,该分散液包含12重量%(固体浓度)OudraSperseTM WB 3001水性环氧树脂分散液(可从陶氏化学公司购得)和88重量%水。接着将反应器压力在氮气下设定为1.03MPa维持60分钟。接着将晶片放置在烘箱中并在80℃下风干1周。将经处理的晶片和对照晶片各自根据E4-11程序处理。经处理晶片的膨胀百分比是4.4%;经处理晶片的WRE是5.2%。经处理晶片的硬度使用D型硬度计测量为47。
所述实例说明当用处理剂处理纤维素材料时,获得有利的WRE结果。如结果所示,在较高浓度的水性环氧树脂下获得较好的WRE结果。

Claims (14)

1.一种经处理的纤维素材料,其包含:
具有界定多个孔隙的多孔结构的纤维素材料,所述孔隙的至少一部分含有处理剂,所述处理剂包含:
包含固化的环氧树脂的热固性材料。
2.根据权利要求1所述的经处理的纤维素材料,其中所述经处理的纤维素材料通过如下步骤制备:(1)用水性分散液浸渍所述纤维素材料,和(2)用改性剂浸渍所述纤维素材料。
3.根据权利要求2所述的经处理的纤维素材料,其中所述水性分散液包含环氧树脂和乳化剂。
4.根据权利要求2到3中任一权利要求所述的经处理的纤维素材料,其中所述环氧树脂包含芳香族或脂肪族缩水甘油醚、环脂肪族环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛清漆环氧树脂、基于缩水甘油基胺的环氧树脂、脂环族环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、四溴双酚A环氧树脂、多元醇的聚缩水甘油醚、多羟基酚的聚缩水甘油醚、聚缩水甘油酰胺、聚缩水甘油酰亚胺、聚缩水甘油乙内酰脲、聚缩水甘油硫醚、环氧化脂肪酸、环氧化干燥油、环氧化聚烯烃、环氧化二不饱和酸酯、环氧化不饱和聚酯、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、对氨基酚的三缩水甘油醚、表氯醇与邻甲酚的反应产物、苯酚酚醛清漆或其混合物。
5.根据权利要求2到4中任一权利要求所述的经处理的纤维素材料,其中所述改性剂能够固化所述环氧树脂
6.根据权利要求2到5中任一权利要求所述的经处理的纤维素材料,其中所述改性剂包含与表氯醇反应的氨基酚、多官能醇、酚、环脂肪族羧酸、芳香族胺或脂肪族胺。
7.根据权利要求3到6中任一权利要求所述的经处理的纤维素材料,其中所述乳化剂包含表面活性剂。
8.根据权利要求7所述的经处理的纤维素材料,其中所述表面活性剂包含环氧树脂官能性表面活性剂、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或其混合物。
9.一种制备经处理的纤维素材料的方法,其包含:
(a)提供纤维素材料;以及
(b)包含用水性分散液浸渍所述纤维素材料的第一处理方案,所述水性分散液包含环氧树脂和乳化剂。
10.根据权利要求10所述的制备经处理的纤维素材料的方法,其进一步包含:
(c)第二处理方案,其包含用改性剂浸渍所述纤维素材料,所述改性剂包含适用于固化所述环氧树脂的固化剂和/或催化剂。
11.根据权利要求9到10中任一权利要求所述的方法,其中所述第一处理方案的浸渍在大于或低于环境的压力下进行。
12.根据权利要求9到11中任一权利要求所述的方法,其中所述环氧树脂包含芳香族或脂肪族缩水甘油醚、环脂肪族环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛清漆环氧树脂、基于缩水甘油基胺的环氧树脂、脂环族环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、四溴双酚A环氧树脂、多元醇的聚缩水甘油醚、多羟基酚的聚缩水甘油醚、聚缩水甘油酰胺、聚缩水甘油酰亚胺、聚缩水甘油乙内酰脲、聚缩水甘油硫醚、环氧化脂肪酸、环氧化干燥油、环氧化聚烯烃、环氧化二不饱和酸酯、环氧化不饱和聚酯、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、对氨基酚的三缩水甘油醚、表氯醇与邻甲酚的反应产物、苯酚酚醛清漆或其混合物。
13.根据权利要求9到12中任一权利要求所述的方法,其中所述改性剂包含多官能醇、酚、环脂肪族羧酸、芳香族胺或与表氯醇反应的氨基酚。
14.根据权利要求9到13中任一权利要求所述的方法,其中所述乳化剂包含环氧树脂官能性表面活性剂。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110355844A (zh) * 2019-07-24 2019-10-22 浙江农林大学 一种木竹材保护用水性环氧复合体系及其应用
CN113305956A (zh) * 2021-06-09 2021-08-27 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种木材改性剂组合物、一种木材物理力学性能提升的方法
CN114854172A (zh) * 2022-03-22 2022-08-05 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种天然植物纤维/水性环氧树脂复合材料及其制造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210284845A1 (en) * 2016-09-30 2021-09-16 Xue Chen Treated porous material
AU2017335844B2 (en) * 2016-09-30 2022-06-30 Dow Global Technologies Llc Treated porous material
CN106696018B (zh) * 2016-12-12 2018-06-22 南京林业大学 杨木板材浸渍改性方法
CN114260990A (zh) * 2021-12-26 2022-04-01 福建省顺昌县升升木业有限公司 一种提高杉木板材尺寸稳定性的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1260018A (zh) * 1997-06-12 2000-07-12 温泽技术有限公司 制造木素纤维素板的方法
US20080020087A1 (en) * 2006-07-24 2008-01-24 Landers Phillip G Method of treating and preserving wood
CN103013328A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 天津科技大学 户外使用的防腐处理木质工程材料表面涂饰的组合物及方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1996567A (en) * 1930-11-07 1935-04-02 Josephine M Butterworth Method of treating wood
US2867543A (en) * 1956-10-22 1959-01-06 Western Sealant Dev Corp Wood impregnating and coloring process
US3077420A (en) * 1958-02-05 1963-02-12 Dow Chemical Co Stabilization of wood and wood products with epoxy compounds
US3272676A (en) * 1961-09-14 1966-09-13 Teikoku Jinzo Kenshi Kk Method of effecting the adhesion of polyester materials to rubbers
US3243140A (en) * 1962-11-19 1966-03-29 Marshall John D Textile bobbin
US3616028A (en) * 1967-04-04 1971-10-26 Weyerhaeuser Co Process of bonding resin-impregnated overlay material to a coated substrate material utilizing high-energy radiation
US3649442A (en) * 1969-10-31 1972-03-14 Dow Chemical Co Method for preparing laminar wood structures
US4246148A (en) * 1979-08-27 1981-01-20 Celanese Corporation Two component aqueous coating composition based on an epoxy-polyamine adduct and a polyepoxide
JP2548593B2 (ja) * 1987-12-29 1996-10-30 大建工業株式会社 改質木材
US5273787A (en) 1992-04-03 1993-12-28 Macmillan Bloedel Limited Method of protecting wood surfaces and a wood product produced thereby
JP3198471B2 (ja) * 1993-02-17 2001-08-13 大倉工業株式会社 改質木材の製造方法
CA2477296C (en) 2002-03-08 2009-12-22 Valspar Sourcing, Inc. Polymerization of a reactive diluent in the presence of an epoxy-amine material, and coating compositions prepared thereby
ES2476415T3 (es) * 2005-05-02 2014-07-14 Basf Se Procedimiento para el tratamiento de superficies de madera
BRPI0714429A2 (pt) 2006-07-17 2013-03-12 Basf Se uso de uma dispersço aquosa, formulaÇço para revestimento para madeira, processo para revestimento de peÇas moldadas com pelo menos uma superfÍcie de madeira, e, peÇa moldada
ATE468952T1 (de) * 2006-07-20 2010-06-15 Yamaha Corp Verfahren zur herstellung einer hölzernen form, hölzerne struktur, innenmaterial eines fahrzeugs und mit diesem verfahren bearbeitete akustische struktur
JP4857985B2 (ja) * 2006-07-20 2012-01-18 ヤマハ株式会社 木質成形体の製造方法
EP1950261A1 (en) 2007-01-29 2008-07-30 Cytec Surface Specialties Austria GmbH Aqueous coating binders for corrosion protection, wood and concrete
CA2578703A1 (fr) * 2007-02-21 2008-08-21 Hydro-Quebec Procede de traitement du bois pour ameliorer sa duree de vie et bois ainsi obtenu
JP5506662B2 (ja) * 2007-04-25 2014-05-28 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 木材用着色クリアコーティング
TW200911773A (en) * 2007-06-12 2009-03-16 Solvay Epichlorohydrin, manufacturing process and use
GB2445220B (en) 2007-10-09 2009-01-07 Kurawood Plc Powder coating
JP5720227B2 (ja) * 2009-12-28 2015-05-20 日信化学工業株式会社 木材の処理方法
US20120148857A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Steve Smith Treated wood and methods of treatment
CN103814055B (zh) 2011-09-21 2016-10-12 蓝立方知识产权有限责任公司 环氧官能树脂组合物
US9346925B2 (en) 2012-06-29 2016-05-24 Dow Global Technologies Llc Epoxy resin blend dispersion and a process for preparing the dispersion
CN106470810A (zh) * 2014-06-30 2017-03-01 陶氏环球技术有限责任公司 经处理多孔材料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1260018A (zh) * 1997-06-12 2000-07-12 温泽技术有限公司 制造木素纤维素板的方法
US20080020087A1 (en) * 2006-07-24 2008-01-24 Landers Phillip G Method of treating and preserving wood
CN103013328A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 天津科技大学 户外使用的防腐处理木质工程材料表面涂饰的组合物及方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110355844A (zh) * 2019-07-24 2019-10-22 浙江农林大学 一种木竹材保护用水性环氧复合体系及其应用
CN110355844B (zh) * 2019-07-24 2021-03-23 浙江农林大学 一种木竹材保护用水性环氧复合体系及其应用
CN113305956A (zh) * 2021-06-09 2021-08-27 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种木材改性剂组合物、一种木材物理力学性能提升的方法
CN114854172A (zh) * 2022-03-22 2022-08-05 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种天然植物纤维/水性环氧树脂复合材料及其制造方法
WO2023179260A1 (zh) * 2022-03-22 2023-09-28 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种天然植物纤维/水性环氧树脂复合材料及其制造方法

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