CN107652864A - 木结构防护涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：聚氨酯成膜组分20‑40份；无机阻燃剂10‑25份；除虫菊酯2‑15份；醇醚溶剂5‑20份。聚氨酯成膜组分中醚键和羟基能够同时与木材表面亲水性基团和氨酯发生交联，从而提高涂料在木质结构的界面亲和性，使得涂料很容易在木质结构的表面成膜，并在木质结构亚表面微渗透，形成稳定的保护层。同时，醇醚溶剂与无机阻燃剂、除虫菊酯等组分具有良好地相容性，使得无机阻燃剂、除虫菊酯等组分能够很好地分子状态溶解在该溶剂体系下，从而避免物理共混，引起的涂覆是局部富集和表面不均匀涂覆等问题。

Description

木结构防护涂料
技术领域
本发明涉及木材防护技术领域，具体涉及一种木结构防护涂料。
背景技术
木材作为可再生资源，一直以来受到人们的高度重视。正如中国建筑是世界上历史最长、生命最久、散布区域最广的建筑，数千年来始终保持着以木料为主材，木柱和木梁组成的木构架体系，因此保护这些古迹是大家共同的责任。
然而，由于木材本身的各向异性，使得木材在使用过程容易发生翘曲、开裂、变形、易腐、易霉、使用寿命短。对于木结构而言，其三大天敌为水、火、虫。木材处于潮湿状态时，将受木腐菌侵蚀而腐朽；在空气温度、湿度较高的地区，白蚁、蛀虫、家天牛等对木材危害颇大；木材能着火燃烧，耐火等级低。因此，木结构应采取防腐、防虫、防火措施，保证其耐久性。
目前，针对木结构的防护方法一般为对木结构进行修复施工。例如，中国专利文献105672686A公开了一种古建筑木结构修复施工方法，包括如下步骤：(a)现场勘查；(b)脚手架搭建；(c)木结构加固；(d)木结构防腐处理；(e)木结构防火处理；(f)现场整理；(g)木结构工程验收。然而，上述方法存在工艺繁琐、效果差等缺点。
为此，技术人员尝试在木结构上涂覆保护漆。例如，中国专利文献CN 105219243A公开一种植物杀菌驱虫功能型水性木器漆及其制备方法，包括如下重量份的组分：脂肪族改性聚氨酯分散体60-85份、植物性复合纳米杀菌粉0.3-0.8份、增硬树脂1-3份、水7-12份、蜡乳液1-3份和其他助剂4-12份。
现有木材内部及表面存在羟基或羧基等亲水性基团，现有木结构防护涂料中成膜组分一般为氨酯，而木结构和涂料之间的粘结力正是来自氨酯与木材表面的亲水性基团之间的交联。然而，由于现有涂料通常以水或醇作为溶剂，这些溶剂会破坏氨酯与亲水性基团的交联，使得成膜防护物料的附着力较差，容易剥落。同时，杀菌粉等其余组分与溶剂之间的相容性较差，使得涂覆时产生局部富集和表面不均匀涂覆等问题。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有木结构防护涂料存在附着力较差、涂覆不均匀的缺陷。
为此，本发明提供了一种木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
作为优选，包括以下组分：
作为优选，所述聚氨酯成膜组分包括聚氨酯预聚体和聚氨酯固化剂，且所述聚氨酯预聚体和所述聚氨酯固化剂的重量比为(2-8)：1。
作为优选，所述聚氨酯固化剂为烯类单体或异氰酸酯。
作为优选，所述醇醚溶剂选自乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚和丙二醇丁醚中的任一种或多种。
作为优选，所述无机阻燃剂选自滑石粉、高岭土、碳酸钙、硫酸钡和云母粉中的任一种或多种。
作为优选，所述木结构防护涂料还包括5-10份的发泡剂和2-15份的增塑剂。
作为优选，所述发泡剂为三聚氰胺、双氰胺、聚酰胺、密胺、聚脲、胍、甘氨酸和尿素中的一种或几种的混合物；所述增塑剂为松香多元醇酯、石油树脂、氢化石油树脂、萜烯树脂和酚醛树脂中的一种或几种的混合物。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的木结构防护涂料，包括聚氨酯成膜组分、无机阻燃剂、除虫菊酯和醇醚溶剂，其中醇醚溶剂中含有亲油性的醚键和亲油性的羟基，且聚氨酯成膜组分中醚键和羟基能够同时与木材表面亲水性基团和氨酯发生交联，从而提高涂料在木质结构的界面亲和性，使得涂料很容易在木质结构的表面成膜，并在在木质结构亚表面微渗透，形成稳定的保护层。同时，醇醚溶剂与无机阻燃剂、除虫菊酯等组分具有良好地相容性，使得无机阻燃剂、除虫菊酯等组分能够很好地分子状态溶解在该溶剂体系下，从而避免物理共混，引起的涂覆是局部富集和表面不均匀涂覆等问题。而且，木结构防护涂料用特定的组分及含量配比，能够使各组分发挥协同增效作用，同时具有优异的阻燃、防水、防冲的性能。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
实施例2
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
实施例3
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
实施例4
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
实施例5
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
实施例6
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
实施例7
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
实施例8
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
实施例9
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
实施例10
本实施提供的木结构防护涂料，以重量计，包括以下组分：
对比例1
本对比例提供的防护涂料，以重量计，包括以下组分：
对比例2
本对比例提供的防护涂料，以重量计，包括以下组分：
对比例3
本对比例提供的防护涂料，以重量计，包括以下组分：
脂肪族改性聚氨酯分散体 60-85份
植物性复合纳米杀菌粉 0.3-0.8份
增硬树脂 1-3份
水 7-12份
蜡乳液 1-3份。
测试：对实施例1至10以及对比例1和3提供的防护涂料进行耐火性能、蛀蚀等级、吸潮性能及附着性能(ISO等级)进行测试。测试结果见表1。
表1
参见表1，对于蛀蚀等级而言，蛀蚀等级为0说明白蚁死亡率接近100％，蛀蚀等级为2说明白蚁死亡率在80％；对于ISO等级而言，ISO等级为0说明被剥落面积小于或等于5％，ISO等级为2说明被剥落面积大于15％。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种木结构防护涂料，其特征在于，以重量计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的木结构防护涂料，其特征在于，包括以下组分：
3.根据权利要求1或2所述的木结构防护涂料，其特征在于，所述聚氨酯成膜组分包括聚氨酯预聚体和聚氨酯固化剂，且所述聚氨酯预聚体和所述聚氨酯固化剂的重量比为(2-8)：1。
4.根据权利要求3所述的木结构防护涂料，其特征在于，所述聚氨酯固化剂为烯类单体或异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的木结构防护涂料，其特征在于，所述醇醚溶剂选自乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚和丙二醇丁醚中的任一种或多种。
6.根据权利要求1所述的木结构防护涂料，其特征在于，所述无机阻燃剂选自滑石粉、高岭土、碳酸钙、硫酸钡和云母粉中的任一种或多种。
7.根据权利要求1所述的木结构防护涂料，其特征在于，所述木结构防护涂料还包括5-10份的发泡剂和2-15份的增塑剂。
8.根据权利要求7所述的木结构防护涂料，其特征在于，所述发泡剂为三聚氰胺、双氰胺、聚酰胺、密胺、聚脲、胍、甘氨酸和尿素中的一种或几种的混合物；所述增塑剂为松香多元醇酯、石油树脂、氢化石油树脂、萜烯树脂和酚醛树脂中的一种或几种的混合物。
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