CN112223463A - 一种高强度木材复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种高强度木材复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112223463A CN112223463A CN202011114325.4A CN202011114325A CN112223463A CN 112223463 A CN112223463 A CN 112223463A CN 202011114325 A CN202011114325 A CN 202011114325A CN 112223463 A CN112223463 A CN 112223463A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wood
- composite material
- strength
- wood composite
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002023 wood Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 16
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims abstract description 12
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 claims description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCl KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000218642 Abies Species 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/52—Impregnating agents containing mixtures of inorganic and organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/02—Processes; Apparatus
- B27K3/08—Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
本发明公开一种高强度木材复合材料及其制备方法，涉及木材复合材料技术领域。本发明公开的高强度木材复合材料的制备方法为：将水溶性酚醛树脂、聚乙二醇溶液、纳米氧化钙和尿素溶液混合均匀，然后再与硅烷偶联剂混合，用氨水调节PH值，制得木材改性剂；将木材放入压力浸渍罐中，抽真空；将木材改性剂加入到压力浸渍罐中，真空浸渍；排除木材改性剂后，高温高压下，保持一段时间，然后冷却至室温，洗涤干燥后，制得高强度木材复合材料。本发明的高强度木材复合材料通过对木材进行改性浸渍处理，增加了木材的密度，提高了木材的力学强度，并降低了木材的易燃性，延长了木材的使用寿命，从而使本发明的木材复合材料具有更广的应用范围。
Description
技术领域
本发明属于木材复合材料技术领域，尤其涉及一种高强度木材复合材料及其制备方法。
背景技术
当今社会，全球变暖等一系列严峻的客观问题不断给人们敲响警钟，保护环境和可持续发展是世界范围内推崇的主题。木材作为一种非常重要的原料，是众多材料中唯一可再生的材料，符合人类社会重视的对材料的可持续发展性和环境友好型的趋势和要求。随着国家对生态环境的重视，对林业的调整，各国相继出台了限制森林砍伐的政策，以至于木材进口所需要的代价越来越大，使用天然林木材也将越来越少。随着工业快速发展，污染越发严重，为此我国开始大量种植杨树、杉树、橡胶树等人工速生林。和天然林相比，人工速生林生长年限较短，木材材质疏松、密度低，物理力学强度和尺寸稳定性都相对较差，使人工速生林的应用范围受到严重限制，影响了人工速生林木材的应用前景，大大限制了木材产业和人工速生林产业的可持久发展。
现有技术对速生林木进行增强处理的方法主要有：一是改性剂填充细胞腔，有机树脂作为改性剂，这种处理能够提高木材的强度降低木材的吸水性，但是不能长时间内具有疏水性，热稳定性差；二是在细胞壁和细胞腔内填充树脂类物质充胀，减少木材的干缩性和湿胀性，此种方法可以长时间保持木材的疏水性，但对木材的增强效果影响不大；还有就是最有效的方式是木材细胞壁组成成分(包括木素、纤维素和半纤维素)与高强度木材复合材料中的某些基团发生化学反应，形成新的化学键，改性木材的尺寸稳定性、强度、耐久性等可以得到长时间的改善，但目前研究成果中，大部分改性剂易随着时间的延长而从木材中析出，影响了木材的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度木材复合材料及其制备方法，通过对木材进行改性浸渍处理，增加了木材的密度，提高了木材的力学强度，并降低了木材的易燃性，延长了木材的使用寿命，从而使本发明的木材复合材料具有更广的应用范围。
为了实现本发明的目的，本发明提供了一种高强度木材复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)将水溶性酚醛树脂加入到质量浓度为50％的聚乙二醇溶液中混合均匀得溶液A，在室温下将纳米氧化钙与质量浓度为30％的尿素溶液混合均匀得溶液B，然后将溶液A、溶液B和硅烷偶联剂混合均匀，并用氨水调节PH值至6-7，制得木材改性剂；
(2)将木材放入压力浸渍罐中，开启真空泵，抽真空，真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，抽真空时间为5-10min；
(3)不关闭真空泵，保持真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，将木材改性剂加入到压力浸渍罐中，待木材改性剂加满压力浸渍罐后，关闭真空泵，真空浸渍；
(4)将压力浸渍罐中的木材改性剂排出，然后升温至100-120℃，将真空浸渍后的木材于该温度下恒温3-5h；
(5)冷却至室温，取出步骤(4)所得的木材，去离子水洗涤，干燥，即得高强度木材复合材料。
进一步的，所述水溶性酚醛树脂与所述聚乙二醇的质量比为1：(1-2)。
进一步的，所述聚乙二醇为PEG-400。
进一步的，所述纳米氧化钙与所述尿素的质量比为1：(3.8-6.5)。
进一步的，所述水溶性酚醛树脂、纳米氧化钙和硅烷偶联剂的质量比为(5-8)：(1-2)：(0.3-0.5)。
进一步的，所述硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种。
进一步的，所述步骤(3)中真空浸渍过程中，真空压力设置为1.2MPa～1.5MPa，浸渍时间为4-5h。
进一步的，所述步骤(4)中压力浸渍罐的压力保持在1.2MPa～1.5MPa之间。
根据上述任一项所述的制备方法制备得到的高强度木材复合材料。
本发明取得了以下有益效果：
本发明以水溶性酚醛树脂和纳米氧化钙为基料，在聚乙二醇、尿素和硅烷偶联剂的作用下，制得木材改性剂，并通过真空加压浸渍法改性木材，将木材改性剂填充进入木材的细胞壁和细胞腔内，在高温高压的作用下，木材改性剂的各组分间反应交联并与木材基质间形成较强的界面相互作用，制得了高密度的木材复合材料，提高了木材的力学强度，延长了木材的使用寿命；本发明的木材改性剂中加入了纳米氧化钙，进一步增强了木材的强度；本发明使用尿素和硅烷偶联剂对木材进行改性，降低了木材的易燃性，提高了木材的阻燃性能，并且有纳米氧化钙的协同作用，进一步提高了木材的阻燃性能。
本发明提供的高强度木材复合材料的制备方法，提高了木材的力学性能和阻燃性能，可广泛用于地板、门窗、家具、户外平台甲板等产品中，大幅提高了人工林木材的应用价值，对实现以人工林代替天然林资源，缓解我国木材供需矛盾，实现森林资源可持续发展利用具有重要意义。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合具体实施例对本发明的高强度木材复合材料及其制备方法予以说明。
实施例1高强度木材复合材料
本实施例中高强度木材复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)将水溶性酚醛树脂5kg加入到10kg质量浓度为50％的聚乙二醇溶液中混合均匀得溶液A，在室温下将1kg纳米氧化钙与21.67kg质量浓度为30％的尿素溶液混合均匀得溶液B，然后将溶液A、溶液B和0.3kg硅烷偶联剂混合均匀，并用氨水调节PH值至6-7，制得木材改性剂；
(2)将木材放入压力浸渍罐中，开启真空泵，抽真空，真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，抽真空时间为5-10min；
(3)不关闭真空泵，保持真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，将木材改性剂加入到压力浸渍罐中，待木材改性剂加满压力浸渍罐后，关闭真空泵，真空浸渍，真空压力设置为1.2MPa～1.5MPa，浸渍时间为4-5h；
(4)将压力浸渍罐中的木材改性剂排出，压力保持在1.2MPa～1.5MPa之间，然后升温至100-120℃，将真空浸渍后的木材于该温度下恒温3-5h；
(5)冷却至室温，取出步骤(4)所得的木材，去离子水洗涤，干燥，即得高强度木材复合材料。
上述聚乙二醇为PEG-400，硅烷偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
实施例2高强度木材复合材料
本实施例中高强度木材复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)将水溶性酚醛树脂4kg加入到16kg质量浓度为50％的聚乙二醇溶液中混合均匀得溶液A，在室温下将1kg纳米氧化钙与12.67kg质量浓度为30％的尿素溶液混合均匀得溶液B，然后将溶液A、溶液B和0.2kg硅烷偶联剂混合均匀，并用氨水调节PH值至6-7，制得木材改性剂；
(2)将木材放入压力浸渍罐中，开启真空泵，抽真空，真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，抽真空时间为5-10min；
(3)不关闭真空泵，保持真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，将木材改性剂加入到压力浸渍罐中，待木材改性剂加满压力浸渍罐后，关闭真空泵，真空浸渍，真空压力设置为1.2MPa～1.5MPa，浸渍时间为4-5h；
(4)将压力浸渍罐中的木材改性剂排出，压力保持在1.2MPa～1.5MPa之间，然后升温至100-120℃，将真空浸渍后的木材于该温度下恒温3-5h；
(5)冷却至室温，取出步骤(4)所得的木材，去离子水洗涤，干燥，即得高强度木材复合材料。
上述聚乙二醇为PEG-400，硅烷偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷。
实施例3高强度木材复合材料
本实施例中高强度木材复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)将水溶性酚醛树脂6kg加入到18kg质量浓度为50％的聚乙二醇溶液中混合均匀得溶液A，在室温下将1kg纳米氧化钙与16.67kg质量浓度为30％的尿素溶液混合均匀得溶液B，然后将溶液A、溶液B和0.3kg硅烷偶联剂混合均匀，并用氨水调节PH值至6-7，制得木材改性剂；
(2)将木材放入压力浸渍罐中，开启真空泵，抽真空，真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，抽真空时间为5-10min；
(3)不关闭真空泵，保持真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，将木材改性剂加入到压力浸渍罐中，待木材改性剂加满压力浸渍罐后，关闭真空泵，真空浸渍，真空压力设置为1.2MPa～1.5MPa，浸渍时间为4-5h；
(4)将压力浸渍罐中的木材改性剂排出，压力保持在1.2MPa～1.5MPa之间，然后升温至100-120℃，将真空浸渍后的木材于该温度下恒温3-5h；
(5)冷却至室温，取出步骤(4)所得的木材，去离子水洗涤，干燥，即得高强度木材复合材料。
上述聚乙二醇为PEG-400，硅烷偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
实施例4高强度木材复合材料
本实施例中高强度木材复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)将水溶性酚醛树脂8kg加入到20kg质量浓度为50％的聚乙二醇溶液中混合均匀得溶液A，在室温下将2kg纳米氧化钙与28kg质量浓度为30％的尿素溶液混合均匀得溶液B，然后将溶液A、溶液B和0.5kg硅烷偶联剂混合均匀，并用氨水调节PH值至6-7，制得木材改性剂；
(2)将木材放入压力浸渍罐中，开启真空泵，抽真空，真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，抽真空时间为5-10min；
(3)不关闭真空泵，保持真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，将木材改性剂加入到压力浸渍罐中，待木材改性剂加满压力浸渍罐后，关闭真空泵，真空浸渍，真空压力设置为1.2MPa～1.5MPa，浸渍时间为4-5h；
(4)将压力浸渍罐中的木材改性剂排出，压力保持在1.2MPa～1.5MPa之间，然后升温至100-120℃，将真空浸渍后的木材于该温度下恒温3-5h；
(5)冷却至室温，取出步骤(4)所得的木材，去离子水洗涤，干燥，即得高强度木材复合材料。
上述聚乙二醇为PEG-400，硅烷偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷。
对比例1高强度木材复合材料
本对比例中木材复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)将18kg质量浓度为50％的PEG-400溶液和16.67kg质量浓度为30％的尿素溶液混合均匀，并用氨水调节PH值至6-7，制得木材改性剂；
(2)将木材放入压力浸渍罐中，开启真空泵，抽真空，真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，抽真空时间为5-10min；
(3)不关闭真空泵，保持真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，将木材改性剂加入到压力浸渍罐中，待木材改性剂加满压力浸渍罐后，关闭真空泵，真空浸渍，真空压力设置为1.2MPa～1.5MPa，浸渍时间为4-5h；
(4)将压力浸渍罐中的木材改性剂排出，压力保持在1.2MPa～1.5MPa之间，然后升温至100-120℃，将真空浸渍后的木材于该温度下恒温3-5h；
(5)冷却至室温，取出步骤(4)所得的木材，去离子水洗涤，干燥，即得木材复合材料。
本发明高强度木材复合材料的应用效果试验：
分别采用实施例1-4和对比例1的方法对木材进行改性处理，其中，木材选用杨木2000mm×200mm×25mm(纵向×弦向×径向)，然后对改性杨木进行力学性能和阻燃性能检测，检测结果如表1所示。
阻燃性能测试包括氧指数测试和烟密度测试，其中氧指数测试根据GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为》，利用LFY-605型自动氧指数测定仪进行测试，所用试样规格为15mm×5mm×3mm(长×宽×厚)；烟密度测试根据GB/T 8627-2007《建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法》，利用JCY-2型建材烟密度测试仪进行测试，所用的试样规格为25mm×25mm×6mm(长×宽×厚)。
表1木材复合材料的性能检测结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | |
| 抗弯强度/MPa | 79.7 | 82.5 | 85.6 | 83.4 | 60.8 |
| 抗压强度/MPa | 8.5 | 8.3 | 9.4 | 9.2 | 4.1 |
| 氧指数/％ | 29.4 | 31.9 | 35.8 | 32.6 | 17.5 |
| 烟密度等级 | 20.8 | 17.5 | 13.8 | 15.7 | 6.04 |
| 残炭率/％ | 15.6 | 16.3 | 19.4 | 18.4 | 4.7 |
从表1的性能检测结果表明，本发明的高强度木材复合材料的抗弯强度和抗压强度有大幅度的提高，表明本发明提高了木材强度和韧性。本发明的氧指数和残炭率均有所提高，因此本发明也提高了木材的阻燃性能。本发明具有高强度和优良的阻燃性能，大幅提高了人工林木材的应用范围，可应用于建筑、地板、家具和门窗制造等领域。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高强度木材复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
(1)将水溶性酚醛树脂加入到质量浓度为50％的聚乙二醇溶液中混合均匀得溶液A，在室温下将纳米氧化钙与质量浓度为30％的尿素溶液混合均匀得溶液B，然后将溶液A、溶液B和硅烷偶联剂混合均匀，并用氨水调节PH值至6-7，制得木材改性剂；
(2)将木材放入压力浸渍罐中，开启真空泵，抽真空，真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，抽真空时间为5-10min；
(3)不关闭真空泵，保持真空压力为-0.1MPa～-0.05MPa，将木材改性剂加入到压力浸渍罐中，待木材改性剂加满压力浸渍罐后，关闭真空泵，真空浸渍；
(4)将压力浸渍罐中的木材改性剂排出，然后升温至100-120℃，将真空浸渍后的木材于该温度下恒温3-5h；
(5)冷却至室温，取出步骤(4)所得的木材，去离子水洗涤，干燥，即得高强度木材复合材料。
2.根据权利要求1所述的高强度木材复合材料的制备方法，其特征在于，所述水溶性酚醛树脂与所述聚乙二醇的质量比为1：(1-2)。
3.根据权利要求2所述的高强度木材复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇为PEG-400。
4.根据权利要求1所述的高强度木材复合材料的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化钙与所述尿素的质量比为1：(3.8-6.5)。
5.根据权利要求1所述的高强度木材复合材料的制备方法，其特征在于，所述水溶性酚醛树脂、纳米氧化钙和硅烷偶联剂的质量比为(5-8)：(1-2)：(0.3-0.5)。
6.根据权利要求5所述的高强度木材复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种。
7.根据权利要求1所述的高强度木材复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中真空浸渍过程中，真空压力设置为1.2MPa～1.5MPa，浸渍时间为4-5h。
8.根据权利要求1所述的高强度木材复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中压力浸渍罐的压力保持在1.2MPa～1.5MPa之间。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的高强度木材复合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011114325.4A CN112223463B (zh) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 一种高强度木材复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011114325.4A CN112223463B (zh) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 一种高强度木材复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112223463A true CN112223463A (zh) | 2021-01-15 |
| CN112223463B CN112223463B (zh) | 2021-12-07 |
Family
ID=74118829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011114325.4A Active CN112223463B (zh) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 一种高强度木材复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112223463B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112895048A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 浙江农林大学 | 一种霉腐竹木材再利用的方法 |
| CN113146782A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-23 | 西南林业大学 | 木材/纳米氧化物复合材料的制备方法、真空浸渍设备 |
| CN113305960A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-27 | 广东省林业科学研究院 | 一种增强木材密度、硬度和力学性能的方法 |
| CN113414851A (zh) * | 2021-06-05 | 2021-09-21 | 亚振家居股份有限公司 | 树脂浸渍功能化木材及加工工艺 |
| CN113910732A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-11 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 一种铁路平车用复合板材及其制备方法和应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150140326A1 (en) * | 2004-05-13 | 2015-05-21 | Koppers Performance Chemicals Inc. | Compositions and methods for treating cellulose-based materials with micronized additives |
| CN107379167A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-24 | 阜南县中信柳木工艺品有限公司 | 一种防止竹制品开裂的处理方法 |
| CN108214709A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 常州思宇环保材料科技有限公司 | 一种抗刺穿杨木胶合板的制备方法 |
| CN108705635A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-10-26 | 北华大学 | 一种增强改性人工林木材制备方法 |
| CN109016000A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-18 | 湘南学院 | 一种酚醛树脂强化杉木木材的方法 |
| CN109591135A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-04-09 | 湖州民阁木业有限公司 | 一种木板改性处理方法 |
-
2020
- 2020-10-19 CN CN202011114325.4A patent/CN112223463B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150140326A1 (en) * | 2004-05-13 | 2015-05-21 | Koppers Performance Chemicals Inc. | Compositions and methods for treating cellulose-based materials with micronized additives |
| CN107379167A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-24 | 阜南县中信柳木工艺品有限公司 | 一种防止竹制品开裂的处理方法 |
| CN108214709A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 常州思宇环保材料科技有限公司 | 一种抗刺穿杨木胶合板的制备方法 |
| CN108705635A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-10-26 | 北华大学 | 一种增强改性人工林木材制备方法 |
| CN109016000A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-18 | 湘南学院 | 一种酚醛树脂强化杉木木材的方法 |
| CN109591135A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-04-09 | 湖州民阁木业有限公司 | 一种木板改性处理方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王锡娇: "《涂料与颜料标准应用手册 上》", 30 April 2005, 北京：军事谊文出版社 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112895048A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 浙江农林大学 | 一种霉腐竹木材再利用的方法 |
| CN113146782A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-23 | 西南林业大学 | 木材/纳米氧化物复合材料的制备方法、真空浸渍设备 |
| CN113414851A (zh) * | 2021-06-05 | 2021-09-21 | 亚振家居股份有限公司 | 树脂浸渍功能化木材及加工工艺 |
| CN113414851B (zh) * | 2021-06-05 | 2023-07-25 | 亚振家居股份有限公司 | 树脂浸渍功能化木材及加工工艺 |
| CN113305960A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-27 | 广东省林业科学研究院 | 一种增强木材密度、硬度和力学性能的方法 |
| CN113910732A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-11 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 一种铁路平车用复合板材及其制备方法和应用 |
| CN113910732B (zh) * | 2021-10-21 | 2023-10-31 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 一种铁路平车用复合板材及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112223463B (zh) | 2021-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112223463B (zh) | 一种高强度木材复合材料及其制备方法 | |
| CN102794801B (zh) | 阻燃防腐纤维竹制基材及其制备工艺 | |
| CN102642223B (zh) | 一种速生材的浸渍方法 | |
| CN108705635B (zh) | 一种增强改性人工林木材制备方法 | |
| CN103991116A (zh) | 速生木材通过多效复合改性处理制备强化实木板材的方法 | |
| CN113696291B (zh) | 轻度糠醇改性协同密实化处理提升木材性能的方法 | |
| CN110587749B (zh) | 一种络合刨花、络合刨花板及其制造方法 | |
| CN114920507B (zh) | 一种强韧净醛地聚物基生态板及其制备方法 | |
| CN101712171B (zh) | 一种间伐杉木材制造高档游艇材料的加工方法 | |
| CN104924388B (zh) | 一种用于湿板加工的木材改性工作液及其使用方法 | |
| CN107486906A (zh) | 一种改进木制品防腐阻燃性的方法 | |
| CN102166773A (zh) | 利用小径竹生产黑白间隔条纹高档游艇材料的加工方法 | |
| CN112157765B (zh) | 一种阻燃强化木材及其制备方法 | |
| CN101143788A (zh) | 一种用烟杆废弃物制备木质陶瓷的方法 | |
| GB2480052A (en) | Composite wood | |
| CN108058254B (zh) | 一种杨木缺氧热处理浸渍三聚氰胺尿素甲醛树脂增强处理的方法 | |
| CN106363732A (zh) | 一种添加糠醇复配酚醛树脂的速生木材改性剂 | |
| CN108658599A (zh) | 一种多孔仿生木质类陶瓷的制备方法 | |
| CN111718463B (zh) | 一种生物基阻燃剂的制备方法及制备阻燃聚氨酯泡沫的方法 | |
| CN108582356B (zh) | 一种具有硬阔叶木材纹理和气味的高强度重组家具面板的制造方法 | |
| CN112248161A (zh) | 一种阻燃木材复合材料及其制备方法 | |
| CN115383854B (zh) | 一种木材的干燥处理工艺 | |
| CN112223464A (zh) | 一种木材改性剂及其制备方法 | |
| CN115922861B (zh) | 木材浸渍用组合物、木材预浸料、改性木材及其制造方法 | |
| CN112207937B (zh) | 一种稻壳防火板的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231108 Address after: 413400 Zhushuwan Group, Heshuiqiao Village, Santangjie Town, Taojiang County, Yiyang City, Hunan Province Patentee after: Taojiang Hongsheng Wood Industry Co.,Ltd. Address before: 413400 xiangjiaping formation, heshuiqiao village, Santangjie Town, Taojiang County, Yiyang City, Hunan Province Patentee before: Taojiang Xinlong Sunshine Wood Industry plywood factory (general partnership) |
|
| TR01 | Transfer of patent right |