CN114274289A - 一种杉木板材的超疏水改性处理方法 - Google Patents
一种杉木板材的超疏水改性处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114274289A CN114274289A CN202111638912.8A CN202111638912A CN114274289A CN 114274289 A CN114274289 A CN 114274289A CN 202111638912 A CN202111638912 A CN 202111638912A CN 114274289 A CN114274289 A CN 114274289A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fir
- solution
- pressure
- gamma
- sample
- 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.)
- Withdrawn
Links
Abstract
本发明公开了一种杉木板材的超疏水改性处理方法，属于木材疏水改性处理技术领域。所述杉木板材的超疏水改性处理方法是先用γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液对杉木板材进行一次真空加压浸注处理，再用甲基丙烯酸六氟丁酯溶液对杉木板材进行二次真空加压浸注处理，然后用过硫酸钾溶液对杉木板材进行一次喷淋处理，最后用乙醇溶液对杉木板材进行二次喷淋处理。本发明提供的超疏水改性处理方法可以显著提高杉木板材的疏水性、疏水稳定性和尺寸稳定性，具有显著的经济价值和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于木材疏水改性处理技术领域，具体涉及一种杉木板材的超疏水改性处理方法。
背景技术
杉木由于树干笔直且均匀光滑，材质轻，在我国被应用于建材和医药领域。杉木具有较高的应用价值，在我国种植广泛。由于生长周期相对较短，生长速度快，所以杉木种植的经济效益相对较高，使得其在我国的林业生产中不断得到应用。杉木中的木质素、纤维素和半纤维素含有大量的羟基，这致使它极易吸水。杉木制品在户外使用时，受到雨水冲刷容易霉变和腐朽，致使其尺寸稳定性变差、力学性能降低。同时，在使用过程中，由于杉木的含水率随环境温湿度的变化而改变，因此，杉木易出现翘曲变形等问题，严重时，可影响其外观和使用寿命。因此，对杉木板材进行超疏水改性是防止杉木制品腐烂的一种重要的手段。
发明内容
本发明针对杉木板材在户外和潮湿环境中使用时出现翘曲变形和发霉腐烂等问题，提供一种杉木板材的超疏水改性处理方法。本发明提供的处理方法可以显著提高杉木板材的疏水性、疏水稳定性和尺寸稳定性，延长杉木板材的使用寿命，具有显著的经济价值和社会效益。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种杉木板材的超疏水改性处理方法是先用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液对杉木板材进行一次真空加压浸注处理，再用甲基丙烯酸六氟丁酯溶液对杉木板材进行二次真空加压浸注处理，然后用过硫酸钾溶液对杉木板材进行一次喷淋处理，最后用乙醇溶液对杉木板材进行二次喷淋处理。
所述杉木板材的超疏水改性处理方法具体包括以下步骤：
(1)将2～10mL γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到100～200mL乙醇中，于室温下机械搅拌5～10min，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液；将烘干处理后的杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.06～0.09MPa，保压20～40min后，注入上述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，加压至0.8～1.2MPa，保压30～60min，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样；
(2)将5～20g甲基丙烯酸六氟丁酯加入到100～200mL四氢呋喃中，于室温下机械搅拌20～30min，得到甲基丙烯酸六氟丁酯溶液；将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.03～0.06MPa，保压60～90min后，注入上述甲基丙烯酸六氟丁酯溶液，加压至1.5～2MPa，保压1～2h，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样；
(3)将10～40g过硫酸钾加入到100～200mL去离子水中，于室温下机械搅拌10～30min，得到过硫酸钾溶液；在氮气保护下，将过硫酸钾溶液均匀喷淋在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样表面，喷淋压力为0.03～0.06MPa，喷淋时间为5～10s；将喷淋后的杉木试样先在氮气保护下于120～160℃下热处理18～24h，再用重量百分比为75％的乙醇水溶液进行喷淋处理，喷淋压力为0.1～0.2MPa，喷淋时间为20～30s，最后，于60℃下风干24h，得到所述超疏水改性处理杉木板材。
所述杉木试样按GB/T 1929-2009进行截取。
本发明的显著优势在于：
(1)含氟聚合物是一种重要的超疏水材料。本发明采用真空加压浸注和自由基聚合相结合的方法，在杉木的表面生成含氟聚合物涂层，并且通过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的键合作用，提高含氟聚合物涂层在杉木表面的附着稳定性。
(2)本发明提供的处理方法可以显著提高杉木板材的疏水性、疏水稳定性和尺寸稳定性，处理前杉木板材的水接触角在0d、1d、3d、7d、15d和30d时分别为82.3°、79.6°、76.4°、74.7°和73.1°、72.6°，全干干缩率为8.2％，处理后杉木板材的水接触角在0d、1d、3d、7d、15d和30d时分别为121～129°、114～123°、108～119°、103～114°、97.5～112°、95.1～109°，全干干缩率为4.9～5.6％，具有显著的经济价值和社会效益。
具体实施方式
下面通过几组实施例和对比例对本实施方式中杉木板材的超疏水改性处理方法的优势及其效果作进一步的阐述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)将2mL γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到100mL乙醇中，于室温下机械搅拌5min，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液；将烘干处理后的杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.06MPa，保压20min后，注入上述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，加压至0.8MPa，保压60min，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样；
(2)将5g甲基丙烯酸六氟丁酯加入到100mL四氢呋喃中，于室温下机械搅拌20min，得到甲基丙烯酸六氟丁酯溶液；将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.03MPa，保压60min后，注入上述甲基丙烯酸六氟丁酯溶液，加压至1.5MPa，保压2h，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样；
(3)将10g过硫酸钾加入到100mL去离子水中，于室温下机械搅拌10min，得到过硫酸钾溶液；在氮气保护下，将过硫酸钾溶液均匀喷淋在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样表面，喷淋压力为0.03MPa，喷淋时间为10s；将喷淋后的杉木试样先在氮气保护下于120℃下热处理24h，再用重量百分比为75％的乙醇水溶液进行喷淋处理，喷淋压力为0.1MPa，喷淋时间为30s，最后，于60℃下风干24h，得到所述超疏水改性处理杉木板材。
所述杉木试样按GB/T 1929-2009进行截取。
实施例2
(1)将6mL γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到150mL乙醇中，于室温下机械搅拌8min，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液；将烘干处理后的杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.08MPa，保压30min后，注入上述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，加压至1 MPa，保压45min，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样；
(2)将10g甲基丙烯酸六氟丁酯加入到150mL四氢呋喃中，于室温下机械搅拌25min，得到甲基丙烯酸六氟丁酯溶液；将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.05MPa，保压75min后，注入上述甲基丙烯酸六氟丁酯溶液，加压至1.8MPa，保压1.5h，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样；
(3)将25g过硫酸钾加入到150mL去离子水中，于室温下机械搅拌20min，得到过硫酸钾溶液；在氮气保护下，将过硫酸钾溶液均匀喷淋在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样表面，喷淋压力为0.05MPa，喷淋时间为7s；将喷淋后的杉木试样先在氮气保护下于140℃下热处理21h，再用重量百分比为75％的乙醇水溶液进行喷淋处理，喷淋压力为0.15MPa，喷淋时间为25s，最后，于60℃下风干24h，得到所述超疏水改性处理杉木板材。
所述杉木试样按GB/T 1929-2009进行截取。
实施例3
(1)将10mL γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到200mL乙醇中，于室温下机械搅拌10min，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液；将烘干处理后的杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.09MPa，保压40min后，注入上述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，加压至1.2MPa，保压30min，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样；
(2)将20g甲基丙烯酸六氟丁酯加入到200mL四氢呋喃中，于室温下机械搅拌30min，得到甲基丙烯酸六氟丁酯溶液；将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.06MPa，保压90min后，注入上述甲基丙烯酸六氟丁酯溶液，加压至2MPa，保压1h，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样；
(3)将40g过硫酸钾加入到200mL去离子水中，于室温下机械搅拌30min，得到过硫酸钾溶液；在氮气保护下，将过硫酸钾溶液均匀喷淋在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样表面，喷淋压力为0.06MPa，喷淋时间为5s；将喷淋后的杉木试样先在氮气保护下于160℃下热处理18h，再用重量百分比为75％的乙醇水溶液进行喷淋处理，喷淋压力为0.2MPa，喷淋时间为20s，最后，于60℃下风干24h，得到所述超疏水改性处理杉木板材。
所述杉木试样按GB/T 1929-2009进行截取。
对比例1
(1)将10g甲基丙烯酸六氟丁酯加入到150mL四氢呋喃中，于室温下机械搅拌25min，得到甲基丙烯酸六氟丁酯溶液；将烘干处理后的杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.05MPa，保压75min后，注入上述甲基丙烯酸六氟丁酯溶液，加压至1.8MPa，保压1.5h，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到甲基丙烯酸六氟丁酯改性杉木试样；
(2)将25g过硫酸钾加入到150mL去离子水中，于室温下机械搅拌20min，得到过硫酸钾溶液；在氮气保护下，将过硫酸钾溶液均匀喷淋在甲基丙烯酸六氟丁酯改性杉木试样表面，喷淋压力为0.05MPa，喷淋时间为7s；将喷淋后的杉木试样先在氮气保护下于140℃下热处理21h，再用重量百分比为75％的乙醇水溶液进行喷淋处理，喷淋压力为0.15MPa，喷淋时间为25s，最后，于60℃下风干24h，得到成品。
所述杉木试样按GB/T 1929-2009进行截取。
对比例2
将6mL γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到150mL乙醇中，于室温下机械搅拌8min，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液；将烘干处理后的杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.08MPa，保压30min后，注入上述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，加压至1MPa，保压45min，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到成品。
所述杉木试样按GB/T 1929-2009进行截取。
将三组实施例和两组对比例制得的杉木试样浸泡在80℃的去离子水中，定期(1d、3d、7d、15d和30d)取出，擦拭干净，干燥后按文献(史增谦，傅峰，王思群，何盛，杨蕊；不同试剂处理对杉木疏水性能的影响，木材工业，2012，26(4)：16-20)进行水接触角测试，按GB/T1932-2009进行全干干缩率测试，测试结果如表1所示。
表1 性能测试结果
从实施例和对比例的测试结果可以看出，采用真空加压浸注和自由基聚合相结合的方法，在杉木的表面生成含氟聚合物涂层，并且通过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的键合作用，提高含氟聚合物涂层在杉木表面的附着稳定性，可以制得具有优异疏水性、疏水稳定性和尺寸稳定性的杉木板材。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (2)
1.一种杉木板材的超疏水改性处理方法，其特征在于：先用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液对杉木板材进行一次真空加压浸注处理，再用甲基丙烯酸六氟丁酯溶液对杉木板材进行二次真空加压浸注处理，然后用过硫酸钾溶液对杉木板材进行一次喷淋处理，最后用乙醇溶液对杉木板材进行二次喷淋处理；具体步骤如下：
(1)将2～10mL γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到100～200mL乙醇中，于室温下机械搅拌5～10min，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液；将烘干处理后的杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.06～0.09MPa，保压20～40min后，注入上述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，加压至0.8～1.2MPa，保压30～60min，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样；
(2)将5～20g甲基丙烯酸六氟丁酯加入到100～200mL四氢呋喃中，于室温下机械搅拌20～30min，得到甲基丙烯酸六氟丁酯溶液；将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.03～0.06MPa，保压60～90min后，注入上述甲基丙烯酸六氟丁酯溶液，加压至1.5～2MPa，保压1～2h，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样；
(3)将10～40g过硫酸钾加入到100～200mL去离子水中，于室温下机械搅拌10～30min，得到过硫酸钾溶液；在氮气保护下，将过硫酸钾溶液均匀喷淋在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样表面，喷淋压力为0.03～0.06MPa，喷淋时间为5～10s；将喷淋后的杉木试样先在氮气保护下于120～160℃下热处理18～24h，再用重量百分比为75％的乙醇水溶液进行喷淋处理，喷淋压力为0.1～0.2MPa，喷淋时间为20～30s，最后，于60℃下风干24h，得到所述超疏水改性处理杉木板材。
2.根据权利要求1所述杉木板材的超疏水改性处理方法，其特征在于：所述杉木试样按GB/T 1929-2009进行截取。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111638912.8A CN114274289A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种杉木板材的超疏水改性处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111638912.8A CN114274289A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种杉木板材的超疏水改性处理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114274289A true CN114274289A (zh) | 2022-04-05 |
Family
ID=80877865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111638912.8A Withdrawn CN114274289A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种杉木板材的超疏水改性处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114274289A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114643626A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-06-21 | 南京林业大学 | 一种具有超疏水性能的透明杨木的制备方法及应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102001117A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-04-06 | 东北林业大学 | 疏水性木材的制备方法 |
| CN105102677A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-11-25 | 住友橡胶工业株式会社 | 表面改性金属及用于对金属表面进行改性的方法 |
| CN207576439U (zh) * | 2017-02-09 | 2018-07-06 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 多功能检测纸芯片 |
| 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 |
-
2021
- 2021-12-29 CN CN202111638912.8A patent/CN114274289A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102001117A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-04-06 | 东北林业大学 | 疏水性木材的制备方法 |
| CN105102677A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-11-25 | 住友橡胶工业株式会社 | 表面改性金属及用于对金属表面进行改性的方法 |
| CN207576439U (zh) * | 2017-02-09 | 2018-07-06 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 多功能检测纸芯片 |
| 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 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114643626A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-06-21 | 南京林业大学 | 一种具有超疏水性能的透明杨木的制备方法及应用 |
| CN114643626B (zh) * | 2022-04-22 | 2023-10-27 | 南京林业大学 | 一种具有超疏水性能的透明杨木的制备方法及应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112959446B (zh) | 一种金属有机骨架/木质复合材料及其制备方法和用途 | |
| CN103072165B (zh) | 一种高温热改性橡胶木地板的生产方法 | |
| CN108407002B (zh) | 一种磷化木材及其制备方法 | |
| CN114274289A (zh) | 一种杉木板材的超疏水改性处理方法 | |
| CN106393364A (zh) | 一种可改善桐木手感的桐木软化处理方法 | |
| CN110722652B (zh) | 一种杉木疏水改性处理方法 | |
| CN110497484B (zh) | 一种高强耐候竹质复合材料及其制造方法 | |
| CN105500483A (zh) | 一种抗污且可改善木材手感的木材软化剂及其制备方法 | |
| CN107186846B (zh) | 一种柳编原料柳条的处理方法 | |
| CN111173226A (zh) | 一种复合型阻燃实木地板及其制备工艺 | |
| CN100563959C (zh) | 桐油地板的加工工艺 | |
| CN114193571A (zh) | 一种杉木板材的阻燃抑烟改性方法 | |
| CN106863507A (zh) | 一种基于纳米二氧化钛提高木材疏水性及稳定性的方法 | |
| CN105437341A (zh) | 一种微波负压法降低人造板甲醛释放量的方法 | |
| CN114193570A (zh) | 一种耐酸性杉木板材的制备方法 | |
| CN117226942A (zh) | 一种抗指纹三聚氰胺饰面板及其制备工艺 | |
| CN86102280B (zh) | 马尾松木材的一种改性方法 | |
| CN110341279A (zh) | 一种双重固化ebc板及其制备工艺 | |
| 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 | |
| CN110733093B (zh) | 一种杉木阻燃改性处理方法 | |
| CN113771176B (zh) | 一种整竹装饰贴面板的制备方法及在办公椅表面的装饰应用 | |
| CN114260990A (zh) | 一种提高杉木板材尺寸稳定性的方法 | |
| CN113829460A (zh) | 一种木制工艺品防腐处理方法 | |
| CN113601637A (zh) | 一种可生物降解的柔性疏水杨木单板制备方法 | |
| CN112856939A (zh) | 一种地板木材中温热处理的方法 |
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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220405 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |