CN112171831B - 一种木材防护剂及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种木材防护剂及其制备和使用方法，本发明木材防护剂包括以下重量份的成分：有机硅乳液20～30份、八硼酸钠2～10份、焦磷酸四钠1～3份、香兰素0.3～0.6份、脱色海藻泥粉2～3份、二癸二甲基碳酸铵1～2份、吴茱萸碱1～2份、6‑硝基藜芦酸0.3～1.0份。本发明产品为一种多功能木材防护剂，具有防水、防霉、防水等多种功效。且产品绿色环保，值得大规模推广使用。

Description

一种木材防护剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及木材防护技术领域，具体涉及一种木材防护剂及其制备和使用方法。
背景技术
木材防护是指通过物理、化学和生物等手段减少或避免各种因素对木材的侵害，以及提高木材品质和提升木材使用价值的技术，其中以化学手段较为常见。木材的防护主要涉及到阻燃、防腐、防霉、防虫、防紫外线等多个方面。早期的木材防护剂多采用五氯苯酚、铬、砷等有害成分，对环境造成极大危害。例如专利申请CN200510020307.9《水溶性木材防护剂及其木材处理方法》公开了一种水溶性木材防护剂，它是由下述重量百分比的原料配制而成：三氧化铬33～65％、氧化铜16～22％、五氧化二砷14.7～48％、硅铜乳液1.5～3.0％。该防护剂中含有三氧化铬、五氧化二砷等毒性成分，对环境具有较大的危害。
此外，目前国内外的木材防护产品仍然停留在对阻燃、防虫、防腐、防霉等单一方向的改进，对于复合多功能型的木材防护产品的研究较少。因此围绕“一剂多效”的目的开发一种环保型多功能木材防护剂成为必要。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明提供一种木材防护剂及其制备和使用方法。
本发明方案包括以下方面：
一种木材防护剂，包括以下重量份的成分：有机硅乳液20～30份、八硼酸钠2～10份、焦磷酸四钠1～3份、香兰素0.3～0.6份、脱色海藻泥粉2～3份、二癸二甲基碳酸铵1～2份、吴茱萸碱1～2份、6-硝基藜芦酸0.3～1.0份。
优选的，所述的木材防护剂，包括以下重量份的成分：有机硅乳液25～30份、八硼酸钠5～10份、焦磷酸四钠1～3份、香兰素0.3～0.6份、脱色海藻泥粉2～3份、二癸二甲基碳酸铵1～2份、吴茱萸碱1.5～2份、6-硝基藜芦酸0.5～1.0份。
更优选的，所述的木材防护剂，包括以下重量份的成分：有机硅乳液30份、八硼酸钠5份、焦磷酸四钠2份、香兰素0.5份、脱色海藻泥粉2份、二癸二甲基碳酸铵2份、吴茱萸碱2份、6-硝基藜芦酸0.5份。
本发明还提供了所述的木材防护剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将有机硅乳液、八硼酸钠、焦磷酸四钠、香兰素、6-硝基藜芦酸混合，于50～70℃条件下搅拌1～2h；
S2:调节pH 7.0～8.0，加入余下组份，于35～45℃条件下搅拌2～3h，室温放置，备用。
优选的，搅拌速度是2000～3000rpm。采用醋酸或氢氧化钠调节pH。
另一方面，本发明还提供了所述木材防护剂的使用方法为：喷涂或涂刷于木材表面，使用量不低于40～60g/m2。
优选的，所述木材防护剂分两次使用，第一次使用后，木材于35～42℃条件下放置3～4h，取出木材于25～30℃条件下继续使用所述木材防护剂。
本发明所述有机硅乳液可由已知现有技术制得或购自市售产品。以下提供其中一种制备方法：取20g丙基三乙氧基硅烷、13g正辛基三乙氧基硅烷、2g聚醚改性聚二甲基硅氧烷(环氧乙烷与环氧丙烷摩尔比为15:10)通氮80℃搅拌加热5h，之后加入2g乙二醇、1g异构十三醇、2g羧甲基纤维素钠，并继续反应30min后，降温至60℃，滴加60g水，2h后高速剪切10min，冷却至室温，备用。
本发明所取得的有益效果：
A.本发明产品具有防腐、防霉、防水等多种功效，实现了“一剂多效”的目的。本发明产品为一种多功能木材防护剂。
B.本发明木材防护剂具有良好的防霉、防腐效果及防水效果。对黑曲霉、绿色木霉的防治效力达到90～100％；使用本发明防护剂后，白腐菌腐蚀的质量损失率为0.12～0.42％，褐腐菌腐蚀的质量损失率为0.09～0.45％。96h吸水率低至56～70％。采用本发明提供的制备方法所得防护剂的防水效果最佳。
C.本发明木材防护剂稳定性良好，室温放置6个月未出现明显分层。
D.速生树种因其速生高产的特性而广受市场欢迎，但其因木质松软、吸湿性强而导致的易腐蚀霉变问题制约了其发展。本发明产品对速生材马尾松能够起到良好的防腐、防霉和防水功效。
E.本发明产品绿色环保，值得推广使用；
F.本发明所提供防护剂的制备方法和使用方法均较为简便，易于推广使用。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种木材防护剂，包括以下重量份的成分：有机硅乳液30份、八硼酸钠2份、焦磷酸四钠1份、香兰素0.3份、脱色海藻泥粉2份、二癸二甲基碳酸铵1份、吴茱萸碱1份、6-硝基藜芦酸0.3份。
实施例2
一种木材防护剂，包括以下重量份的成分：有机硅乳液20份、八硼酸钠10份、焦磷酸四钠3份、香兰素0.6份、脱色海藻泥粉3份、二癸二甲基碳酸铵2份、吴茱萸碱2份、6-硝基藜芦酸1.0份。
实施例3
一种木材防护剂，包括以下重量份的成分：有机硅乳液30份、八硼酸钠5份、焦磷酸四钠2份、香兰素0.5份、脱色海藻泥粉2份、二癸二甲基碳酸铵2份、吴茱萸碱2份、6-硝基藜芦酸0.5份。
实施例4
一种木材防护剂，包括以下重量份的成分：有机硅乳液25份、八硼酸钠10份、焦磷酸四钠3份、香兰素0.6份、脱色海藻泥粉2份、二癸二甲基碳酸铵2份、吴茱萸碱1.5份、6-硝基藜芦酸0.5份。
实施例5
一种木材防护剂，包括以下重量份的成分：有机硅乳液30份、八硼酸钠5份、焦磷酸四钠1份、香兰素0.6份、脱色海藻泥粉2份、二癸二甲基碳酸铵2份、吴茱萸碱2份、6-硝基藜芦酸1.0份。
实施例1-5所述的木材防护剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将有机硅乳液、八硼酸钠、焦磷酸四钠、香兰素、6-硝基藜芦酸混合，于50～70℃条件下搅拌(2000～3000rpm)1～2h；
S2:调节pH 7.0～8.0，加入余下组份，于35～45℃条件下搅拌(2000～3000rpm)2～3h，室温放置，备用。
实施例1-5所述木材防护剂的使用方法为：涂刷于木材表面，使用量40g/m2。所述木材防护剂分两次使用，第一次使用后(20g/m2)，木材于35～42℃条件下放置3～4h，取出木材于25～30℃条件下继续使用余量木材防护剂。
实施例6
本例与实施例1的主要区别是：
所述的木材防护剂的制备方法，包括以下步骤：将所有成分混合，于50～70℃条件下搅拌(2000～3000rpm)1～2h；不调节pH。
实施例7
本例与实施例1的主要区别是：
木材防护剂的使用方法为：一次全部涂刷于木材表面，使用量40g/m2。
对比例1
本例与实施例1的主要区别是：
未添加吴茱萸碱。
对比例2
本例与实施例1的主要区别是：未添加6-硝基藜芦酸。
对比例3
本例与实施例1的主要区别是：
吴茱萸碱为5份、6-硝基藜芦酸为2份。
实验例：
防腐性测试参照标准LY/T 1283-2011进行。防霉性测试参照GB/T 18261-2000进行。防水性测试参照标准GB/T 1934.1-2009进行。选取马尾松为试材。本实验所述霉菌为黑曲霉和绿色木霉，所述腐朽菌为白腐菌黄孢原毛平革菌和褐腐菌密粘褶菌。测试结果见表1。
表1
Figure BDA0002736765660000041
Figure BDA0002736765660000051
实验结果显示：
实施例木材防护剂具有良好的防霉、防腐及防水效果。对黑曲霉、绿色木霉的防治效力达到90～100％，防治效果明显高于对比例；白腐菌腐蚀的质量损失率为0.12～0.42％，明显低于对比例，褐腐菌腐蚀的质量损失率为0.09～0.45％，明显低于对比例。使用实施例木材防护剂后吸水率低至56％，明显低于对比例。
通过对比实施例6和实施例1进一步发现，采用实施例1的制备方法时防护剂的防水效果最佳。对比实施例7和实施例1发现，采用实施例1的使用方法时防霉、防腐、防水效果较好。
此外，实验过程发现，随着吴茱萸碱、6-硝基藜芦酸添加量的提高，防霉、防腐、防水效果呈现上升趋势，但是含量提高至一定程度后(对比例3)产品稳定性有所影响，对比例3防护剂室温放置6个月出现明显分层现象，而实施例产品未出现明显分层。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种木材防护剂，其特征在于，包括以下重量份的成分：有机硅乳液20～30份、八硼酸钠2～10份、焦磷酸四钠1～3份、香兰素0.3～0.6份、脱色海藻泥粉2～3份、二癸二甲基碳酸铵1～2份、吴茱萸碱1～2份、6-硝基藜芦酸0.3～1.0份；
所述木材防护剂喷涂或涂刷于木材表面，使用量不低于40～60g/m2；
所述木材防护剂分两次使用，第一次使用后，木材于35～42℃条件下放置3～4h，取出木材于25～30℃条件下继续使用所述木材防护剂。
2.根据权利要求1所述的木材防护剂，其特征在于，包括以下重量份的成分：有机硅乳液25～30份、八硼酸钠5～10份、焦磷酸四钠1～3份、香兰素0.3～0.6份、脱色海藻泥粉2～3份、二癸二甲基碳酸铵1～2份、吴茱萸碱1.5～2份、6-硝基藜芦酸0.5～1.0份。
3.根据权利要求1所述的木材防护剂，其特征在于，包括以下重量份的成分：有机硅乳液30份、八硼酸钠5份、焦磷酸四钠2份、香兰素0.5份、脱色海藻泥粉2份、二癸二甲基碳酸铵2份、吴茱萸碱2份、6-硝基藜芦酸0.5份。
4.权利要求1所述的木材防护剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将有机硅乳液、八硼酸钠、焦磷酸四钠、香兰素、6-硝基藜芦酸混合，于50～70℃条件下搅拌1～2h；
S2：调节pH 7.0～8.0，加入余下组份，于35～45℃条件下搅拌2～3h，室温放置，备用。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，搅拌速度是2000～3000rpm。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用醋酸或氢氧化钠调节pH。
7.根据权利要求1所述的木材防护剂，其特征在于，所述木材为速生材。
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