CN109227834A - 一种南方松户外木简文化墙用防腐剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.5‑0.8份、乙醇胺铜0.2‑0.6份、季铵盐0.2‑1.5份、改性氧化石墨烯1‑3份、植物提取物0.1‑0.8份、纳米氧化铜1‑1.7份、硼砂0.2‑1.5份、蒙脱土2‑3.5份、十二烷基硫酸钠0.1‑0.3份、丙三醇3‑5份、水溶性酚醛树脂2‑8份、壳聚糖配合物2‑3.5份、水100‑150份。本发明提出的南方松户外木简文化墙用防腐剂，其防腐防霉性好，耐老化性能优异。

Description

一种南方松户外木简文化墙用防腐剂
技术领域
本发明涉及工艺品技术领域，尤其涉及一种南方松户外木简文化墙用防腐剂。
背景技术
南方松包括长叶松、短叶松、湿地松和火炬松，其强度高，抗弯能力强，握钉力强，高耐磨，耐用能力良好，纹路美观，是制作木简文化墙较理想的木材之一。但是文化墙在户外使用时，易受到温度、湿度和光的影响，很容易发生霉变、菌腐和虫蛀，影响其使用寿命，造成较大的经济损失；因此，在制备木简文化墙时往往需要利用防霉剂对基材进行防霉处理，延长其使用寿命，提高其使用周期。但是现有的防霉剂其抗菌防霉效果不是很好，限制了其应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其防腐防霉性好，耐老化性能优异。
本发明提出的一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.5-0.8份、乙醇胺铜0.2-0.6份、季铵盐0.2-1.5份、改性氧化石墨烯1-3份、植物提取物0.1-0.8份、纳米氧化铜1-1.7份、硼砂0.2-1.5份、蒙脱土2-3.5份、十二烷基硫酸钠0.1-0.3份、丙三醇3-5份、水溶性酚醛树脂2-8份、壳聚糖配合物2-3.5份、水100-150份。
优选地，所述季铵盐为羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述季铵盐为羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐的混合物，且羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐的重量比为2-10：3-8：1-5。
优选地，所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：将酰氯化的氧化石墨烯加入DMF中，加入2-氨基苯并咪唑搅拌均匀，在氮气的保护下回流反应12-25h，蒸发、干燥得到物料A；将物料A和聚六亚甲基盐酸胍加入水中搅拌均匀，在75-90℃下搅拌反应3-5h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B与水混合，在避光条件下加入硝酸银和过硫酸钠，调节体系的pH值为9-10，搅拌反应20-30h，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
优选地，酰氯化的氧化石墨烯、2-氨基苯并咪唑的重量比为1：1。
优选地，物料A、聚六亚甲基盐酸胍的重量比为9-15：2-3.5。
优选地，物料B、硝酸银的重量比为25-40：5-8。
优选地，所述植物提取物为桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的混合物。
优选地，桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的重量比为2-10：1-5：3-9：3-8：1-5。
优选地，所述壳聚糖配合物为壳聚糖铜配合物、壳聚糖锌配合物、壳聚糖钐配合物、羧甲基壳聚糖铕配合物中的一种或者多种的混合物。
本发明所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，加入了改性氧化石墨烯，在改性氧化石墨烯的制备过程中，首先以酰氯化的氧化石墨烯和2-氨基苯并咪唑为原料，使酰氯化的氧化石墨烯与2-氨基苯并咪唑中的氨基发生了反应，将2-氨基苯并咪唑引入到了氧化石墨烯的表面，得到了物料A，之后以物料A和聚六亚甲基盐酸胍为原料，使聚六亚甲基盐酸胍以氢键的作用结合在了氧化石墨烯的表面，得到了物料B，将物料B和硝酸银在过硫酸钠存在的条件下进行反应，使三价银与聚六亚甲基盐酸胍以及2-氨基苯并咪唑发生了配位反应，聚六亚甲基盐酸胍、2-氨基苯并咪唑以及氧化石墨烯对三价银离子起到了优异的光稳定作用，将其加入防霉剂中作为原料，稳定性好，能定向吸附在带负电的细菌细胞膜或者细胞壁表面，破坏细菌细胞的运输系统，抑菌细菌和病毒的再分裂，使得细菌病毒丧失了扩散能力与再生殖能力，同时抑制了细菌病毒的呼吸能力，同时其中的银离子与细菌蛋白质的S-H结合，破坏蛋白质三维结构，与柠檬酸铜、乙醇胺铜、季铵盐、植物提取物、纳米氧化铜、硼砂、壳聚糖配合物配合，产生增效和协同作用，对多种病毒和细菌具有抗菌性，且能加速细菌和病毒的死亡，赋予防霉剂优异的防霉杀菌性，提高了木简的抗菌防霉性能，延长了其使用寿命，同时其分子引入了2-氨基苯并咪唑，并形成了亚胺结构，与蒙脱土配合，赋予防腐剂一定的耐老化性，能防止木简文化墙的变色，提高其稳定性；水溶性酚醛树脂加入体系中，与乙醇胺铜配合，均能与文化墙中的纤维素、半纤维素以及木质素中的一些基团发生作用，提高了防腐剂的渗透性能，使防腐剂能达到木材的各个部位，并牢牢的附着在木材的细胞壁上，从而将防腐剂很好的固定在木材中，发挥优异的防霉性，且抗流失性好；丙三醇加入体系中，能与硼砂发生反应生成硼酸脂,而硼酸脂能与木材中羟基发生酯交换反应,从而将硼元素以硼酸脂的形式载于木材上，减少了硼元素的流失。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.8份、乙醇胺铜0.2份、季铵盐1.5份、改性氧化石墨烯1份、植物提取物0.8份、纳米氧化铜1份、硼砂1.5份、蒙脱土2份、十二烷基硫酸钠0.3份、丙三醇3份、水溶性酚醛树脂8份、壳聚糖配合物2份、水150份。
实施例2
本发明提出的一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.5份、乙醇胺铜0.6份、季铵盐0.2份、改性氧化石墨烯3份、植物提取物0.1份、纳米氧化铜1.7份、硼砂0.2份、蒙脱土3.5份、十二烷基硫酸钠0.1份、丙三醇5份、水溶性酚醛树脂2份、壳聚糖配合物3.5份、水100份。
实施例3
本发明提出的一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.72份、乙醇胺铜0.4份、季铵盐1.3份、改性氧化石墨烯1.5份、植物提取物0.7份、纳米氧化铜1.2份、硼砂1.3份、蒙脱土2.6份、十二烷基硫酸钠0.26份、丙三醇3.6份、水溶性酚醛树脂7份、壳聚糖配合物2.8份、水140份；
其中，所述季铵盐为羟乙基月桂基二甲基氯化铵；
所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：将酰氯化的氧化石墨烯加入DMF中，加入2-氨基苯并咪唑搅拌均匀，在氮气的保护下回流反应25h，蒸发、干燥得到物料A；将物料A和聚六亚甲基盐酸胍加入水中搅拌均匀，在75℃下搅拌反应5h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B与水混合，在避光条件下加入硝酸银和过硫酸钠，调节体系的pH值为9，搅拌反应30h，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯；其中，酰氯化的氧化石墨烯、2-氨基苯并咪唑的重量比为1：1；物料A、聚六亚甲基盐酸胍的重量比为9：3.5；物料B、硝酸银的重量比为25：8；
所述植物提取物为桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的混合物，且桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的重量比为2：5：3：8：1；
所述壳聚糖配合物为壳聚糖铜配合物。
实施例4
本发明提出的一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.6份、乙醇胺铜0.55份、季铵盐0.6份、改性氧化石墨烯2.6份、植物提取物0.2份、纳米氧化铜1.5份、硼砂0.6份、蒙脱土3.2份、十二烷基硫酸钠0.15份、丙三醇4.3份、水溶性酚醛树脂3.2份、壳聚糖配合物3.3份、水110份；
其中，所述季铵盐为羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐的混合物，且羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐的重量比为2：8：1；
所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：将酰氯化的氧化石墨烯加入DMF中，加入2-氨基苯并咪唑搅拌均匀，在氮气的保护下回流反应12h，蒸发、干燥得到物料A；将物料A和聚六亚甲基盐酸胍加入水中搅拌均匀，在90℃下搅拌反应3h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B与水混合，在避光条件下加入硝酸银和过硫酸钠，调节体系的pH值为10，搅拌反应20h，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯；其中，酰氯化的氧化石墨烯、2-氨基苯并咪唑的重量比为1：1；物料A、聚六亚甲基盐酸胍的重量比为15：2；物料B、硝酸银的重量比为40：5；
所述植物提取物为桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的混合物，且桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的重量比为10：1：9：3：5；
所述壳聚糖配合物为壳聚糖锌配合物、羧甲基壳聚糖铕配合物的混合物。
实施例5
本发明提出的一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.6份、乙醇胺铜0.45份、季铵盐1份、改性氧化石墨烯2份、植物提取物0.55份、纳米氧化铜1.3份、硼砂1份、蒙脱土2.7份、十二烷基硫酸钠0.18份、丙三醇4份、水溶性酚醛树脂5.3份、壳聚糖配合物2.7份、水130份；
其中，所述季铵盐为羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐的混合物，且羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐的重量比为10：3：5；
所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：将酰氯化的氧化石墨烯加入DMF中，加入2-氨基苯并咪唑搅拌均匀，在氮气的保护下回流反应18h，蒸发、干燥得到物料A；将物料A和聚六亚甲基盐酸胍加入水中搅拌均匀，在80℃下搅拌反应4h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B与水混合，在避光条件下加入硝酸银和过硫酸钠，调节体系的pH值为9，搅拌反应25h，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯；其中，酰氯化的氧化石墨烯、2-氨基苯并咪唑的重量比为1：1；物料A、聚六亚甲基盐酸胍的重量比为12：2.7；物料B、硝酸银的重量比为31：7；
所述植物提取物为桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的混合物，且桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的重量比为7：3：6：5：4；
所述壳聚糖配合物为壳聚糖铜配合物、壳聚糖锌配合物、壳聚糖钐配合物、羧甲基壳聚糖铕配合物的混合物。
实施例6
本发明提出的一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.72份、乙醇胺铜0.4份、季铵盐1.3份、改性氧化石墨烯1.5份、植物提取物0.7份、纳米氧化铜1.2份、硼砂1.3份、蒙脱土2.6份、十二烷基硫酸钠0.26份、丙三醇3.6份、水溶性酚醛树脂7份、壳聚糖配合物2.8份、水140份；
其中，所述季铵盐为羟乙基月桂基二甲基氯化铵；
所述植物提取物为桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的混合物，且桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的重量比为2：5：3：8：1；
所述壳聚糖配合物为壳聚糖铜配合物。
对比例1
一种防腐剂，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.8份、乙醇胺铜0.2份、季铵盐1.5份、植物提取物0.8份、纳米氧化铜1份、硼砂1.5份、蒙脱土2份、十二烷基硫酸钠0.3份、丙三醇3份、水溶性酚醛树脂8份、壳聚糖配合物2份、水150份。
利用本发明实施例1-6和对比例1中的防腐剂分别对南方松木材进行防腐处理，然后按照国家标准GB/T 13942.1-2009进行检测，供试菌种为褐腐菌，侵蚀12周后实施例1-6中的防腐剂处理的南方松木材外观几乎没有变化，且质量损失率均≤3.75％，具体的，实施例1的质量损失率为3.69％，实施例2的质量损失率为3.75％，实施例3的质量损失率为3.13％，实施例4的质量损失率为3.09％，实施例5的质量损失率为2.59％，实施例6的质量损失率为3.53％，对比例1的质量损失率为4.69％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，其原料按重量份包括：柠檬酸铜0.5-0.8份、乙醇胺铜0.2-0.6份、季铵盐0.2-1.5份、改性氧化石墨烯1-3份、植物提取物0.1-0.8份、纳米氧化铜1-1.7份、硼砂0.2-1.5份、蒙脱土2-3.5份、十二烷基硫酸钠0.1-0.3份、丙三醇3-5份、水溶性酚醛树脂2-8份、壳聚糖配合物2-3.5份、水100-150份。
2.根据权利要求1所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，所述季铵盐为羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐中的一种或者多种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，所述季铵盐为羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐的混合物，且羟乙基月桂基二甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、含全氟烷基和二烯丙基的季铵盐的重量比为2-10：3-8：1-5。
4.根据权利要求1-3中任一项所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：将酰氯化的氧化石墨烯加入DMF中，加入2-氨基苯并咪唑搅拌均匀，在氮气的保护下回流反应12-25h，蒸发、干燥得到物料A；将物料A和聚六亚甲基盐酸胍加入水中搅拌均匀，在75-90℃下搅拌反应3-5h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B与水混合，在避光条件下加入硝酸银和过硫酸钠，调节体系的pH值为9-10，搅拌反应20-30h，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
5.根据权利要求4所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，酰氯化的氧化石墨烯、2-氨基苯并咪唑的重量比为1：1。
6.根据权利要求4或5所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，物料A、聚六亚甲基盐酸胍的重量比为9-15：2-3.5。
7.根据权利要求4-6中任一项所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，物料B、硝酸银的重量比为25-40：5-8。
8.根据权利要求1-7中任一项所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，所述植物提取物为桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的混合物。
9.根据权利要求8所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，桔梗皂苷、芦丁、苦楝素、胡椒碱、辣椒素的重量比为2-10：1-5：3-9：3-8：1-5。
10.根据权利要求1-9中任一项所述南方松户外木简文化墙用防腐剂，其特征在于，所述壳聚糖配合物为壳聚糖铜配合物、壳聚糖锌配合物、壳聚糖钐配合物、羧甲基壳聚糖铕配合物中的一种或者多种的混合物。
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