CN108659639A - 一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂 - Google Patents

一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂 Download PDF

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Abstract

本发明属于改性棕榈藤后加工技术领域，具体涉及一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，包括以下重量份的原料：碳纳米管改性聚乙烯醇28‑32份、脲醛树脂6‑10份、复合填料3‑5份、聚醚二元醇2‑4份、缓冲剂0.2‑0.4份、乳化剂0.1‑0.3份、引发剂0.06‑0.08份、固化剂0.1‑0.3份。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中将碳纳米管改性聚乙烯醇和脲醛树脂合理配比，所得到的修补剂与改性棕榈藤的脲醛树脂、MMA或三聚氰胺具有较好的相容性，在常温条件下能够快速固化，简化施工过程，遮盖能力强、甲醛释放量低，能够对外观出现表面刮伤、缺漏和部分浸注不均匀的部分进行修补，提高了生产过程中的成品率。

Description

一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂
技术领域
本发明属于改性棕榈藤后加工技术领域，具体涉及一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂。
背景技术
随着人们生活水品的提高，在家居装饰等方面的个性化需求也在不断提高，对其质量要求也越来越高，而在藤材家具或工艺品加工过程中，为了改善藤材的使用性能，通常需要浸渍树脂材料或涂布功能性胶层，具体的，比如棕榈藤藤茎耐久性及强度较差，现有技术中通过浸注脲醛树脂、MMA或三聚氰胺改性以提高其尺寸稳定性和力学性能，但在实际加工中，由于后期的进一步加工或前期加工缺陷，难免会出现不符合合格标准的情况，通常缺陷表现为物理表面刮伤、本身浸注液分布不均匀、外观出现暗纹、白印、透底等现象，现在出现残次品通常直接进行回收使用，商品价值降低，因此需要一种能够补救部分缺陷的补饰剂，以提高藤材加工产品的合格率。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，包括以下重量份的原料：碳纳米管改性聚乙烯醇28-32份、脲醛树脂6-10份、复合填料3-5份、聚醚二元醇2-4份、缓冲剂0.2-0.4份、乳化剂0.1-0.3份、引发剂0.06-0.08份、固化剂0.1-0.3份；
所述碳纳米管改性聚乙烯醇时，聚乙烯醇醇解度小于88%；
所述复合填料由石灰石粉和纳米碳粉以重量比2-4:1混合得到，其原料粒径不大于20μm；所述纳米碳粉在使用前用60Co-γ射线辐照仪中辐照处理6-8min，辐照的总剂量为12-16kGy。
作为对上述方案的进一步改进，所述碳纳米管改性聚乙烯醇制备方法为：
（1）将碳纳米管在温度为65-75℃、质量浓度为8-12%的硝酸溶液中浸泡40分钟后超声处理20分钟，然后用去离子水冲洗至中性后用冷冻干燥机干燥，得到中间料；
（2）将中间料、壳聚糖、对甲苯磺酰氯、N，N-二甲基甲酰胺按重量比30-40:1-5:65-70:100在温度为55-65℃的条件下超声处理1-2小时，完成后升温至95℃后回流2小时，再加入相当于其总重量10%的乙二胺在温度为120℃的条件下搅拌8-12小时，用去离子水冲洗后冷冻干燥，得到碳纳米管加工料；
（3）将聚乙烯醇与水混合，加热搅拌至完全溶解，得到质量浓度为6-8%的聚乙烯醇水溶液，然后加入相当于聚乙烯醇重量3-5%的碳纳米管加工料，超声分散20分钟，然后加入相当于聚乙烯醇重量12-16%的双马来酰亚胺单体，升温至80℃回流2小时，完成后用丙酮稀释，离心后将沉淀抽滤洗净，并在60℃下真空干燥即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述碳纳米管为直径为10-20nm的多壁碳纳米管。
作为对上述方案的进一步改进，所述碳纳米管的重量与硝酸溶液的体积比为60-80mg:60ml。
作为对上述方案的进一步改进，所述缓冲剂为磷酸二氢钠、碳酸氢钠或醋酸钠中的一种；所述乳化剂为单硬脂酸铝、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的一种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种；所述固化剂由氯化铵和尿素以重量比5-7:1混合得到。
作为对上述方案的进一步改进，聚醚二元醇为聚醚N210、聚醚N220和聚醚L44中的一种。
作为对上述方案的进一步改进，其制备方法为：所述碳纳米管改性聚乙烯醇与相当于其重量5-6倍、温度为85-95℃的水混合，在搅拌过程中加入剩余原料，在搅拌速度为1200-1600转/分钟的条件下搅拌1-2小时得到。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中将碳纳米管改性聚乙烯醇和脲醛树脂合理配比，所得到的修补剂与改性棕榈藤的脲醛树脂、MMA或三聚氰胺具有较好的相容性，在常温条件下能够快速固化，简化施工过程，遮盖能力强、甲醛释放量低，能够对外观出现表面刮伤、缺漏和部分浸注不均匀的部分进行修补，提高了生产过程中的成品率。
具体实施方式
实施例1
一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，包括以下重量份的原料：碳纳米管改性聚乙烯醇30份、脲醛树脂8份、复合填料4份、聚醚二元醇3份、缓冲剂0.3份、乳化剂0.2份、引发剂0.07份、固化剂0.2份；
所述碳纳米管改性聚乙烯醇时，聚乙烯醇醇解度小于88%；
所述复合填料由石灰石粉和纳米碳粉以重量比2-4:1混合得到，其原料粒径不大于20μm；所述纳米碳粉在使用前用60Co-γ射线辐照仪中辐照处理6-8min，辐照的总剂量为14kGy。
其中，所述碳纳米管改性聚乙烯醇制备方法为：
（1）将碳纳米管在温度为70℃、质量浓度为10%的硝酸溶液中浸泡40分钟后超声处理20分钟，然后用去离子水冲洗至中性后用冷冻干燥机干燥，得到中间料；
（2）将中间料、壳聚糖、对甲苯磺酰氯、N，N-二甲基甲酰胺按重量比35:3:68:100在温度为60℃的条件下超声处理1.5小时，完成后升温至95℃后回流2小时，再加入相当于其总重量10%的乙二胺在温度为120℃的条件下搅拌10小时，用去离子水冲洗后冷冻干燥，得到碳纳米管加工料；
（3）将聚乙烯醇与水混合，加热搅拌至完全溶解，得到质量浓度为7%的聚乙烯醇水溶液，然后加入相当于聚乙烯醇重量4%的碳纳米管加工料，超声分散20分钟，然后加入相当于聚乙烯醇重量14%的双马来酰亚胺单体，升温至80℃回流2小时，完成后用丙酮稀释，离心后将沉淀抽滤洗净，并在60℃下真空干燥即得。
其中，所述碳纳米管为直径为10-20nm的多壁碳纳米管；所述碳纳米管的重量与硝酸溶液的体积比为70mg:60ml。
其中，所述缓冲剂为磷酸二氢钠；所述乳化剂为单硬脂酸铝；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述固化剂由氯化铵和尿素以重量比6:1混合得到；聚醚二元醇为聚醚N210；
其制备方法为：所述碳纳米管改性聚乙烯醇与相当于其重量5.5倍、温度为90℃的水混合，在搅拌过程中加入剩余原料，在搅拌速度为1400转/分钟的条件下搅拌1.5小时得到。
所得表面补饰剂颜色透明，粘度为2800mPa·s，游离甲醛含量为0.02%，胶合强度为2.65MPa，在常温条件下，6小时即可固化，对脲醛树脂改性棕榈材轻微发白、不明显刮伤有修补作用。
实施例2
一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，包括以下重量份的原料：碳纳米管改性聚乙烯醇28份、脲醛树脂10份、复合填料3份、聚醚二元醇2份、缓冲剂0.2份、乳化剂0.3份、引发剂0.06份、固化剂0.1份；
所述碳纳米管改性聚乙烯醇时，聚乙烯醇醇解度小于88%；
所述复合填料由石灰石粉和纳米碳粉以重量比2:1混合得到，其原料粒径不大于20μm；所述纳米碳粉在使用前用60Co-γ射线辐照仪中辐照处理8min，辐照的总剂量为12kGy。
其中，所述碳纳米管改性聚乙烯醇制备方法为：
（1）将碳纳米管在温度为65℃、质量浓度为12%的硝酸溶液中浸泡40分钟后超声处理20分钟，然后用去离子水冲洗至中性后用冷冻干燥机干燥，得到中间料；
（2）将中间料、壳聚糖、对甲苯磺酰氯、N，N-二甲基甲酰胺按重量比40:1:65:100在温度为65℃的条件下超声处理1小时，完成后升温至95℃后回流2小时，再加入相当于其总重量10%的乙二胺在温度为120℃的条件下搅拌8小时，用去离子水冲洗后冷冻干燥，得到碳纳米管加工料；
（3）将聚乙烯醇与水混合，加热搅拌至完全溶解，得到质量浓度为6%的聚乙烯醇水溶液，然后加入相当于聚乙烯醇重量5%的碳纳米管加工料，超声分散20分钟，然后加入相当于聚乙烯醇重量12%的双马来酰亚胺单体，升温至80℃回流2小时，完成后用丙酮稀释，离心后将沉淀抽滤洗净，并在60℃下真空干燥即得。
其中，所述碳纳米管为直径为10-20nm的多壁碳纳米管；所述碳纳米管的重量与硝酸溶液的体积比为80mg:60ml。
其中，所述缓冲剂为碳酸氢钠；所述乳化剂为羧甲基纤维素；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述固化剂由氯化铵和尿素以重量比5:1混合得到；聚醚二元醇为聚醚N220；
其制备方法为：所述碳纳米管改性聚乙烯醇与相当于其重量5倍、温度为95℃的水混合，在搅拌过程中加入剩余原料，在搅拌速度为1200转/分钟的条件下搅拌2小时得到。
所得表面补饰剂颜色透明，粘度为2800mPa·s，游离甲醛含量为0.01%，胶合强度为2.73MPa，在常温条件下，6小时即可固化，对MMA改性棕榈材轻微发白、不明显刮伤有修补作用。
实施例3
一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，包括以下重量份的原料：碳纳米管改性聚乙烯醇32份、脲醛树脂6份、复合填料5份、聚醚二元醇4份、缓冲剂0.4份、乳化剂0.1份、引发剂0.08份、固化剂0.3份；
所述碳纳米管改性聚乙烯醇时，聚乙烯醇醇解度小于88%；
所述复合填料由石灰石粉和纳米碳粉以重量比2-4:1混合得到，其原料粒径不大于20μm；所述纳米碳粉在使用前用60Co-γ射线辐照仪中辐照处理6min，辐照的总剂量为16kGy。
其中，所述碳纳米管改性聚乙烯醇制备方法为：
（1）将碳纳米管在温度为75℃、质量浓度为8%的硝酸溶液中浸泡40分钟后超声处理20分钟，然后用去离子水冲洗至中性后用冷冻干燥机干燥，得到中间料；
（2）将中间料、壳聚糖、对甲苯磺酰氯、N，N-二甲基甲酰胺按重量比30:5:70:100在温度为55℃的条件下超声处理2小时，完成后升温至95℃后回流2小时，再加入相当于其总重量10%的乙二胺在温度为120℃的条件下搅拌12小时，用去离子水冲洗后冷冻干燥，得到碳纳米管加工料；
（3）将聚乙烯醇与水混合，加热搅拌至完全溶解，得到质量浓度为8%的聚乙烯醇水溶液，然后加入相当于聚乙烯醇重量3%的碳纳米管加工料，超声分散20分钟，然后加入相当于聚乙烯醇重量16%的双马来酰亚胺单体，升温至80℃回流2小时，完成后用丙酮稀释，离心后将沉淀抽滤洗净，并在60℃下真空干燥即得。
其中，所述碳纳米管为直径为10-20nm的多壁碳纳米管；所述碳纳米管的重量与硝酸溶液的体积比为80mg:60ml。
其中，所述缓冲剂为醋酸钠；所述乳化剂为羧甲基纤维素钠；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述固化剂由氯化铵和尿素以重量比7:1混合得到；聚醚二元醇为聚醚L44；
其制备方法为：所述碳纳米管改性聚乙烯醇与相当于其重量6倍、温度为85℃的水混合，在搅拌过程中加入剩余原料，在搅拌速度为1600转/分钟的条件下搅拌1小时得到。
所得表面补饰剂颜色透明，粘度为2800mPa·s，游离甲醛含量为0.02%，胶合强度为2.69MPa，在常温条件下，6小时即可固化，对三聚氰胺改性棕榈材轻微发白、不明显刮伤有修补作用。
设置对照组1，将实施例1中碳纳米管改性聚乙烯醇替换为等重量的聚乙烯醇，其余内容不变；
所得表面补饰剂颜色透明，粘度为6700mPa·s，游离甲醛含量为0.08%，胶合强度为1.93 MPa，在常温条件下，28小时固化，对脲醛树脂改性棕榈材轻微发白有修补作用。
设置对照组2，将实施例1中复合填料中纳米碳粉替换为未经60Co-γ射线辐照仪辐照处理的纳米碳粉，其余内容不变；
所得表面补饰剂颜色透明，粘度为2900mPa·s，游离甲醛含量为0.14%，胶合强度为2.28MPa，在常温条件下，8小时固化，对脲醛树脂改性棕榈材轻微发白有修补作用。
以上各组对棕榈材的改性方法参照安徽农业大学学报提纲的《改性处理对黄藤及单叶省藤主要物理力学性质的影响》，刘杏娥等著一文中内容。

Claims (7)

1.一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：碳纳米管改性聚乙烯醇28-32份、脲醛树脂6-10份、复合填料3-5份、聚醚二元醇2-4份、缓冲剂0.2-0.4份、乳化剂0.1-0.3份、引发剂0.06-0.08份、固化剂0.1-0.3份；
所述碳纳米管改性聚乙烯醇时，聚乙烯醇醇解度小于88%；
所述复合填料由石灰石粉和纳米碳粉以重量比2-4:1混合得到，其原料粒径不大于20μm；所述纳米碳粉在使用前用60Co-γ射线辐照仪中辐照处理6-8min，辐照的总剂量为12-16kGy。
2.如权利要求1所述一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，其特征在于，所述碳纳米管改性聚乙烯醇制备方法为：
（1）将碳纳米管在温度为65-75℃、质量浓度为8-12%的硝酸溶液中浸泡40分钟后超声处理20分钟，然后用去离子水冲洗至中性后用冷冻干燥机干燥，得到中间料；
（2）将中间料、壳聚糖、对甲苯磺酰氯、N，N-二甲基甲酰胺按重量比30-40:1-5:65-70:100在温度为55-65℃的条件下超声处理1-2小时，完成后升温至95℃后回流2小时，再加入相当于其总重量10%的乙二胺在温度为120℃的条件下搅拌8-12小时，用去离子水冲洗后冷冻干燥，得到碳纳米管加工料；
（3）将聚乙烯醇与水混合，加热搅拌至完全溶解，得到质量浓度为6-8%的聚乙烯醇水溶液，然后加入相当于聚乙烯醇重量3-5%的碳纳米管加工料，超声分散20分钟，然后加入相当于聚乙烯醇重量12-16%的双马来酰亚胺单体，升温至80℃回流2小时，完成后用丙酮稀释，离心后将沉淀抽滤洗净，并在60℃下真空干燥即得。
3.如权利要求2所述一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，其特征在于，所述碳纳米管为直径为10-20nm的多壁碳纳米管。
4.如权利要求2所述一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，其特征在于，所述碳纳米管的重量与硝酸溶液的体积比为60-80mg:60ml。
5.如权利要求1所述一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，其特征在于，所述缓冲剂为磷酸二氢钠、碳酸氢钠或醋酸钠中的一种；所述乳化剂为单硬脂酸铝、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的一种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种；所述固化剂由氯化铵和尿素以重量比5-7:1混合得到。
6.如权利要求1所述一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，其特征在于，聚醚二元醇为聚醚N210、聚醚N220和聚醚L44中的一种。
7.如权利要求1所述一种用于改性棕榈藤的表面补饰剂，其特征在于，其制备方法为：所述碳纳米管改性聚乙烯醇与相当于其重量5-6倍、温度为85-95℃的水混合，在搅拌过程中加入剩余原料，在搅拌速度为1200-1600转/分钟的条件下搅拌1-2小时得到。
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