CN114505936B - 木材抗裂防护方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及建筑工程的技术领域,具体公开了一种木材抗裂防护方法,包括以下步骤:防水浸注处理:将木材浸注有机硅防水剂;防水涂料喷涂:在防水浸注处理后的木材表面和端面上喷涂防水底漆,然后进行第一烘干处理,得到底漆层;然后喷涂环氧树脂防水涂料,然后进行第二烘干处理,得到中涂层;喷涂防水面漆,进行第三烘干处理,得到抗裂防护处理的木材;其中,防水底漆由包含以下重量份的原料制得:水性有机硅树脂、苯丙乳液、硅烷偶联剂、氧化石墨烯、聚山梨酯、引发剂、POSS‑丙烯酸酯、POSS‑NH2和分散剂以及水。本申请具有可以提高木材防水性能,从而减缓木材在高温高湿环境下变形开裂,提高木材的抗裂防护性能。
Description
技术领域
本申请涉及建筑工程的技术领域,更具体地说,它涉及一种木材抗裂防护方法。
背景技术
虽然当今现代化和城市化的进程在不断加快,新兴建筑材料也在持续涌现,但是过去古老型建筑也传递着当代人的追求。追求古旧风格人群的审美观念越来越向复古化靠近并希望从中得到历史信息,感受内在的人文气息及特殊的文化内涵,仿古建筑悄然兴起。
木材作为广泛应用的仿古建材,其护理不当的话容易发生开裂、霉变等问题,损坏木材成品,影响美观和使用功能。而对木材使用和外观影响很大的便是开裂,尤其仿古建材的木材结构容易在外界湿度、温度等发生变化时出现裂纹,严重影响建筑的美观程度和安全性能,急需研发一种新的抗裂防护方法提高木材结构的抗裂性能。
发明内容
为了提高木材结构的抗裂性能,本申请提供一种木材抗裂防护方法。
本申请提供的一种木材抗裂防护方法采用如下的技术方案:
一种木材抗裂防护方法,包括以下步骤:
防水浸注处理:将木材浸注有机硅防水剂;
防水涂料喷涂:在防水浸注处理后的木材表面和端面上喷涂防水底漆,然后进行第一烘干处理,得到底漆层;
然后喷涂环氧树脂防水涂料,然后进行第二烘干处理,得到中涂层;
喷涂防水面漆,进行第三烘干处理,得到抗裂防护处理的木材;
其中,防水底漆由包含以下重量份的原料制得:
25-40份水性有机硅树脂、3-8份苯丙乳液、3-6份硅烷偶联剂、10-15份氧化石墨烯、6-10份聚山梨酯、2-5份引发剂、6-13份POSS-丙烯酸酯、3-7份POSS-NH2和4-9份分散剂以及30-45份水。
通过采用上述技术方案,本申请中首先将木材进行防水剂浸注处理,使得防水剂进入木材中,再配合木材表面和端面涂刷防水涂料,减少木材内外含水率梯度,减少木材开裂,再配合喷涂防水涂料采用三涂三烘,采用高温定性处理,起到优良的木材内应力消残,更重要的是使得涂层与木材结合牢固,使得木材结构起到持久良好的防水性能,缓解木材在外界湿度、温度等发生变化时出现裂纹,起到抗裂效果。
另外,本申请中防水剂采用有机硅防水剂,有机硅防水剂可以与空气中二氧化碳作用,自聚形成硅树脂防水膜,起到良好的抗水渗透性,而防水底漆中以水性有机硅树脂作为主要成膜物质,有机硅树脂与有机硅防水剂之间具有良好的相容性,从而对木材具有良好的润湿作用,另外,POSS可以很好的分散在有机硅树脂中,聚山梨酯不仅作为表面活性剂,还作为增溶剂,再配合分散剂的作用,使得氧化石墨烯也可以很好的分散在有机硅树脂内,氧化石墨烯表面上的羟基可以与有机硅树脂中的硅羟基键合,从而使得氧化石墨烯可以实现对于有机硅树脂进行一定的改性,使得有机硅树脂结构更加稳定,增强其耐热性,木材在湿度和温度条件下也可以稳定存在,提高木材的抗裂性能,而且氧化石墨烯表面的羟基也可以与木材浸注后表面的硅羟基键合作用,再加上可能是由于木材纤维素与POSS-丙烯酸酯在引发剂的作用下发生接枝,使得防水底漆与木材之间形成更加稳定牢固的连接关系,防水底漆不会脱落,可以持续稳定的起到防水作用,从而起到持续长久的抗裂效果。
另外,中涂层采用环氧树脂防水涂料,防水底漆中POSS-NH2的氨基官能团与环氧树脂防水涂料的环氧基团具有较强的物理作用,而且两者还可以发生化学反应形成共价键,从而使得环氧树脂防水涂料与防水底漆形成牢固的黏结关系,再在中涂层上喷涂防水面漆,最终本申请木材上的底漆与木材形成牢固结合,而且底漆原料之间形成大分子网络结构,起到更好的防水效果,底漆与中涂层之间形成化学键结合,最终涂层不易脱落,而且形成多重保障,起到持续长效的防水效果,而且涂层具有良好的耐热稳定性,缓解木材在外界湿度、温度条件作用下开裂现象,起到持续长久抗裂效果。
可选的,所述防水底漆还包括4-8重量份空心玻璃微珠。
通过采用上述技术方案,空心玻璃微珠不仅具有憎水性能,在树脂材料中具有良好的分散性能,可以进一步提升木材表面涂料的防水性能,而且空心玻璃微珠的粒度为微米级别,而氧化石墨烯作为片层结构,可能是空心玻璃为主和氧化石墨烯两者的配合,空心玻璃微珠可以搭接在氧化石墨烯的层状结构内,显著提升涂层的防水性。
可选的,所述防水底漆还包括3-7重量份POSS-纳米二氧化硅。
通过采用上述技术方案,POSS-纳米二氧化硅的添加,与空心玻璃微珠两者形成级配配合,与氧化石墨烯配合,进一步提高涂层的防水性能。
可选的,防水浸注处理步骤中,加压处理采用满细胞法浸渍有机硅防水剂,前真空时间15-30min,压力(-0.085)-(-0.095)Mpa;加压时间40-60min,压力(1.2-1.5)Mpa;后真空时间10-20min,压力(-0.085)-(-0.095)Mpa。
可选的,采用满细胞法浸渍的方法,首先对木材进行前真空处理,抽出木材细胞腔中的空气,使得木材容易被有机硅防水剂浸注,并且减少在卸压时防水剂反冲出来,然后再进行加压和后真空处理。
可选的,防水浸注处理步骤中,采用满细胞法浸渍有机硅防水剂的后真空步骤完成后泄压、出料,木材自然晾干1-2天,然后在70-80℃下干燥40-60min。
可选的,防水涂料喷涂步骤中,第一烘干处理采用三段式烘干处理,首先在65-70℃烘干30-50min,然后在75-80℃下烘干20-30min,最后在90-100℃下烘干20-40min。
通过采用上述技术方案,第一烘干处理采用三段式烘干处理,首先在低温下烘干,使得各原料之间充分作用,而且可以更加稳定的浸润木材,防止快速升温,提高涂料与木材之间的附着稳定性,而且形成相互填充、作用的大分子结构,起到优良的防水性能,而且在该温度下,涂料中存在部分水分,木材在高温且水分环境下起到定形作用,防水底漆与木材之间紧密贴合且粘结强度高,进一步解决使用过程中木材进水并受温度影响产生形变等问题,然后采用递增温度进行烘干,使得防水底漆缓慢干燥,最终实现涂层可以稳定存在于木材上,不会脱离。
可选的,防水涂料喷涂步骤中,第二烘干处理参数为:烘干温度95-105℃,烘干时间40-60min。
可选的,防水涂料喷涂步骤中,防水面漆选用聚氨酯防水涂料,且第三烘干处理参数为:烘干温度90-100℃,烘干时间70-90min。
可选的,所述硅烷偶联剂选用KH-550。
通过采用上述技术方案,考虑到本申请体系中含酸性基团,选用碱性偶联剂。另外,本申请体系中,硅烷偶联剂的添加还可以降低防水底漆的表面张力,改善了其对木材的润湿性,减少防水底漆与木材、防水底漆和中涂层界面上的应力,更加有利于润湿,粘接强度,而且还使得固化后形成环氧树脂、木材和聚硅氧烷的新界面,可以防止水分和湿气渗透到界面,进一步加强涂层的防水性能。
可选的,所述分散剂选用水解聚马来酸酐;
所述引发剂选用偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、叔丁基过氧化氢和过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或多种。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请中首先采用有机硅防水剂浸注,形成硅树脂防水膜起到良好的抗水渗透性,再配合木材表面采用三涂三烘的工艺喷涂防水涂料,使得木材结构起到持久优良的防水性能,缓解木材在外界湿度、温度等条件发生变化时出现裂纹,起到抗裂效果;
2、本申请中采用特殊原料的防水底漆,有机硅树脂与有机硅防水剂良好的相容性,防水底漆对于木材具有良好的润湿效果,氧化石墨烯表面官能团与有机硅树脂和木材浸注后表面的硅羟基作用,而且木材中纤维素与POSS-丙烯酸酯作用,使得防水底漆与木材之间形成稳定的黏结关系,防水底漆不会脱离,起到优异防水作用的同时还作用持续长久;
3、本申请木材上的底漆与木材形成牢固结合,而且底漆原料如氧化石墨烯与有机硅树脂作用,形成大分子网络结构,起到更好的防水效果,底漆与中涂层之间形成化学键结合,最终涂层不易脱落,而且形成多重保障,起到持续长效的防水效果,而且涂层具有良好的耐热稳定性,缓解木材在外界湿度、温度条件作用下开裂现象,起到持续长久抗裂效果;
4、本申请中空心玻璃微珠和POSS-纳米二氧化硅的添加,与片层结构的氧化石墨烯相互配合,进一步提高木材表面涂层的防水性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明,予以特别说明的是:以下实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行,以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
以下实施例中,环氧树脂防水涂料可购自山东紫创新材料科技有限公司的水性环氧防水防腐底漆,型号为zcxcl04;
聚氨酯防水涂料可购自潍坊旭邦防水材料有限公司的水性聚氨酯防水涂料;
有机硅防水剂可购自浙江创基有机硅材料有限公司的有机硅防水剂,产品型号为甲基硅酸钠CJ-8200,该防水剂可以在基材内部及表层形成不能溶解的网状防水透气膜,具有优异的防水透气性能;
水解聚马来酸酐(HPMA)可购自山东登诺新材料科技有限公司,型号为DN1869;
水性有机硅树脂可购自深圳市吉鹏硅氟材料有限公司,型号为9608A;
苯丙乳液购自济南济滨化工有限公司,品牌为济滨;
聚山梨酯选用吐温-80;
环氧树脂可选用E44环氧树脂;
水性丙烯酸树脂可选用华氏(广东)新材料科技有限公司、ACR-S7410水性丙烯酸树脂。
以下制备例为防水底漆的制备例
制备例1
一种防水底漆的制备方法,包括以下步骤:
将25kg水性有机硅树脂和3kg苯丙乳液置于30kg水中,在2000rpm条件下高速分散10min;然后加入6kg聚山梨酯和4kg分散剂,搅拌20min,再加入10kg氧化石墨烯,在2500rpm条件下高速分散10min,加入6kgPOSS-丙烯酸酯和3kgPOSS-NH2,最后加入4kg引发剂,在1200rpm条件下搅拌20min,得到初防水底漆。
初防水底漆使用时加入3kg硅烷偶联剂,搅拌均匀即可得到防水底漆,硅烷偶联剂选用KH-550;
其中,聚山梨酯选用吐温-80,分散剂选用水解聚马来酸酐,引发剂选用叔丁基过氧化氢。
制备例2
一种防水底漆的制备方法,按照制备例1中的方法进行,不同之处在于:
将35kg水性有机硅树脂和5kg苯丙乳液置于35kg水中,在2500rpm条件下高速分散10min;然后加入8kg聚山梨酯和6kg分散剂,搅拌20min,再加入12kg氧化石墨烯,在3000rpm条件下高速分散10min,加入10kgPOSS-丙烯酸酯和5kgPOSS-NH2,最后加入6kg引发剂,在1500rpm条件下搅拌20min,得到初防水底漆。
初防水底漆使用时加入5kg硅烷偶联剂,搅拌均匀即可得到防水底漆,硅烷偶联剂选用KH-550;
其中,引发剂选用偶氮二异丁腈。
制备例3
一种防水底漆的制备方法,按照制备例1中的方法进行,不同之处在于:
将40kg水性有机硅树脂和8kg苯丙乳液置于45kg水中,在2800rpm条件下高速分散10min;然后加入10kg聚山梨酯和9kg分散剂,搅拌20min,再加入15kg氧化石墨烯,在3200rpm条件下高速分散10min,加入13kgPOSS-丙烯酸酯和7kgPOSS-NH2,最后加入9kg引发剂,在1800rpm条件下搅拌20min,得到初防水底漆。
初防水底漆使用时加入6kg硅烷偶联剂,搅拌均匀即可得到防水底漆,硅烷偶联剂选用KH-550;
其中,引发剂选用过氧化二碳酸二异丙酯。
制备例4
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于:在加入氧化石墨烯的同时还添加4kg空心玻璃微珠。
制备例5
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于:在加入氧化石墨烯的同时还添加6kg空心玻璃微珠。
制备例6
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于:在加入氧化石墨烯的同时还添加8kg空心玻璃微珠。
制备例7
一种防水底漆的制备方法,按照制备例5中的方法进行,不同之处在于,在加入氧化石墨烯后,添加3kgPOSS-纳米二氧化硅,搅拌20min后添加POSS-丙烯酸酯和POSS-NH2。
制备例8
一种防水底漆的制备方法,按照制备例5中的方法进行,不同之处在于,在加入氧化石墨烯后,添加5kgPOSS-纳米二氧化硅,搅拌20min后添加POSS-丙烯酸酯和POSS-NH2。
制备例9
一种防水底漆的制备方法,按照制备例5中的方法进行,不同之处在于,在加入氧化石墨烯后,添加7kgPOSS-纳米二氧化硅,搅拌20min后添加POSS-丙烯酸酯和POSS-NH2。
制备例10
一种防水底漆的制备方法,按照制备例8中的方法进行,,不同之处在于,添加氧化石墨烯的同时添加硅烷偶联剂。
对比制备例1
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于,氧化石墨烯等量替换POSS-丙烯酸酯和POSS-NH2。
对比制备例2
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于,POSS-丙烯酸酯等量替换POSS-NH2。
对比制备例3
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于,POSS-NH2等量替换POSS-丙烯酸酯。
对比制备例4
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于,水性有机硅树脂等量替换为E44环氧树脂。
对比制备例5
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于,水性有机硅树脂等量替换为水性丙烯酸树脂。
对比制备例6
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于,防水底漆使用时未添加硅烷偶联剂。
对比制备例7
一种防水底漆的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于,苯丙乳液等量替换为水性有机硅树脂。
实施例
实施例1
一种木材抗裂防护方法,包括以下步骤:
防水浸注处理:将木材采用满细胞法浸注有机硅防水剂,满细胞法参数:前真空时间15min,压力(-0.085)Mpa;加压时间40min,压力1.2Mpa;后真空时间10min,压力(-0.085)Mpa,后真空步骤完成后泄压、出料,木材自然晾干1天,然后在70℃下干燥60min;
防水涂料喷涂:按照制备例1中的方法将制得的初防水涂料与硅烷偶联剂混合,然后在防水浸注处理后的木材表面和端面上喷涂制备例1中制得的防水底漆,涂层厚度为0.15mm,然后进行第一烘干处理,第一烘干处理采用三段式烘干处理,具体参数为:首先在65℃烘干50min,然后在75℃下烘干30min,最后在90℃下烘干40min,得到底漆层;
然后喷涂环氧树脂防水涂料,涂层厚度为0.15mm,然后进行第二烘干处理,第二烘干处理参数为:烘干温度95℃,烘干时间60min,得到中涂层;
喷涂防水面漆,防水面漆选用聚氨酯防水涂料,涂层厚度为0.15mm,进行第三烘干处理,第三烘干处理参数为:烘干温度90℃,烘干时间90min,得到抗裂防护处理的木材。
实施例2
一种木材抗裂防护方法,包括以下步骤:
防水浸注处理:将木材采用满细胞法浸注有机硅防水剂,满细胞法参数:前真空时间20min,压力(-0.09)Mpa;加压时间50min,压力1.2Mpa;后真空时间15min,压力(-0.09)Mpa,后真空步骤完成后泄压、出料,木材自然晾干2天,然后在75℃下干燥50min;
防水涂料喷涂:按照制备例1中的方法将制得的初防水涂料与硅烷偶联剂混合,然后在防水浸注处理后的木材表面和端面上喷涂制备例2中制得的防水底漆,涂层厚度为0.15mm,然后进行第一烘干处理,第一烘干处理采用三段式烘干处理,具体参数为:首先在70℃烘干40min,然后在80℃下烘干25min,最后在95℃下烘干30min,得到底漆层;
然后喷涂环氧树脂防水涂料,涂层厚度为0.15mm,然后进行第二烘干处理,第二烘干处理参数为:烘干温度100℃,烘干时间50min,得到中涂层;
喷涂防水面漆,防水面漆选用聚氨酯防水涂料,涂层厚度为0.15mm,进行第三烘干处理,第三烘干处理参数为:烘干温度100℃,烘干时间80min,得到抗裂防护处理的木材。
实施例3
一种木材抗裂防护方法,包括以下步骤:
防水浸注处理:将木材采用满细胞法浸注有机硅防水剂,满细胞法参数:前真空时间30min,压力(-0.095)Mpa;加压时间60min,压力1.5Mpa;后真空时间20min,压力(-0.095)Mpa,后真空步骤完成后泄压、出料,木材自然晾干2天,然后在80℃下干燥40min;
防水涂料喷涂:按照制备例1中的方法将制得的初防水涂料与硅烷偶联剂混合,然后在防水浸注处理后的木材表面和端面上喷涂制备例3中制得的防水底漆,涂层厚度为0.15mm,然后进行第一烘干处理,第一烘干处理采用三段式烘干处理,具体参数为:首先在70℃烘干30min,然后在80℃下烘干20min,最后在100℃下烘干20min,得到底漆层;
然后喷涂环氧树脂防水涂料,涂层厚度为0.15mm,然后进行第二烘干处理,第二烘干处理参数为:烘干温度105℃,烘干时间40min,得到中涂层;
喷涂防水面漆,防水面漆选用聚氨酯防水涂料,涂层厚度为0.15mm,进行第三烘干处理,第三烘干处理参数为:烘干温度100℃,烘干时间70min,得到抗裂防护处理的木材。
实施例4-10
一种木材抗裂防护方法,按照实施例2中的方法进行,不同之处在于,防水涂料喷涂步骤中,防水底漆分别采用制备例4-10中制得的防水底漆。
实施例11
一种木材抗裂防护方法,按照实施例2中的方法进行,不同之处在于,防水涂料喷涂步骤中,第一烘干处理采用两段式烘干处理,首先在70℃烘干50min,然后在95℃下烘干45min,得到底漆层。
实施例12
一种木材抗裂防护方法,按照实施例2中的方法进行,不同之处在于,防水涂料喷涂步骤中,第一烘干处理采用三段式烘干处理,首先在80℃烘干40min,然后在85℃下烘干25min,最后在95℃下烘干30min,得到底漆层。
对比例
对比例1-7
一种木材抗裂防护方法,按照实施例2中的方法进行,不同之处在于,防水涂料喷涂步骤中,防水底漆分别采用对比制备例1-7中制得的防水底漆。
对比例8
一种木材抗裂防护方法,按照实施例2中的方法进行,不同之处在于,防水涂料喷涂步骤中,中涂层的环氧树脂防水涂料等量替换为聚氨酯防水涂料。
性能检测
1、耐水耐温性能
按照上述实施例和对比例对同一棵松木制得的木材进行处理,结合GB/T 4893.3-2020进行木材的耐干热性能测定,试验温度选用100℃,在该温度下放置不同时间,耐干热性能试验结束后检查木材表面是否出现变色、鼓泡或膨胀等缺陷,统计出现上述缺陷木材在100℃下的放置时间,用于考量其耐干热性能,检测结果如下表1所示。同时,结合GB/T1733-1993(乙法,浸沸水)进行耐水性检测,统计木材出现变色、起皱、脱落、鼓泡等缺陷时的浸泡时间,检测结果如下表1所示。
表1:
检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 |
耐干热/min | 55 | 65 | 60 | 70 | 80 | 70 | 85 | 90 | 82 | 75 |
耐热水性/h | 40 | 45 | 43 | 50 | 55 | 52 | 58 | 67 | 61 | 54 |
检测项目 | 实施例11 | 实施例12 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 | 对比例7 | 对比例8 |
耐干热/min | 45 | 55 | 30 | 35 | 35 | 20 | 25 | 40 | 40 | 30 |
耐热水性/h | 38 | 40 | 18 | 22 | 24 | 15 | 17 | 26 | 32 | 15 |
由上表1可知,采用本申请实施例中的方法处理,得到的木材具有优异的耐干热性能和耐热水性能,木材经过本申请方法处理后,形成的防水涂层能有效隔绝其与外界的水接触,防止木材在温度和湿度变化下产生形变。
2、抗裂防护性能
按照上述实施例和对比例对同一棵松木制得的木材进行处理,另外取未处理松木木材作为对照试验,将上述木材在温度为25℃、相对湿度65%的恒温恒湿箱中放置14天,然后将其放置在阴暗潮湿的地方放置5天,然后在户外距离地面20cm处的开阔地带暴晒10天,再在户外条件下放置10个月,记录上述木材的开裂情况和虫蛀情况,开裂情况以出现裂缝数量和裂缝的面积占木材总面积百分比(裂缝面积比)计算,虫蛀情况以表明蛀孔数量和表面蛀蚀面积占木材总面积百分比(蛀蚀面积比)计算,检测结果如下表2所示。
表2:
检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 |
裂缝数量/个 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
裂缝面积比/% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
蛀孔数量/个 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
蛀蚀面积比/% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
检测项目 | 实施例12 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 | 对比例7 | 对比例8 | 对照组 | — |
裂缝数量/个 | 0 | 6 | 5 | 5 | 8 | 7 | 3 | 6 | 5 | 9 | — |
裂缝面积比/% | 0 | 6.1 | 5.2 | 4.9 | 7.8 | 6.9 | 3.2 | 5.7 | 4.8 | 8.9 | — |
蛀孔数量/个 | 1 | 8 | 6 | 6 | 10 | 9 | 5 | 4 | 5 | 12 | |
蛀蚀面积比/% | 1.2 | 13.7 | 10.9 | 11.3 | 18.1 | 17.8 | 10.2 | 7.5 | 8.7 | 22.8 |
由上表2可以看出,经过本申请处理后的木材具有优异的抗裂性能,而且明显降低木材经过温度、湿度等条件变化导致的虫蛀现象,另外,可以观察到本申请实施例中的木材在试验结束后未出现霉变、腐朽现象。
另外,结合上表1和表2的检测结果,参照本申请实施例2与对比例1-3的检测结果,可以看出,防水底漆中氧化石墨烯、POSS-丙烯酸酯与POSS-NH2的添加可以显著提升防水底漆的耐干热性能和耐热水性能,制得的木材具有抗裂防护性能;再参照对比例4-5的检测结果,可以看出,防水底漆中水性有机硅树脂替换为E44环氧树脂或者水性丙烯酸树脂的时候,其耐干热性能和耐热水性能有所降低,可能是由于水性有机硅树脂与有机硅防水剂配合,对于防水底漆的润湿性能具有更好的促进作用,粘接强度更好,最终抗裂性能更好;
再参照实施例2和对比例6的检测结果,可以看出,原料体系中未添加硅烷偶联剂时,其耐干热性能和耐热水性能有所降低,可能是由于硅烷偶联剂的添加可以使得防水底漆原料之间、防水底漆与纤维素或防水剂之间形成大分子体系,最终木材的防水抗裂性能得到明显提高;再结合实施例8和实施例10的检测结果,可以看出,硅烷偶联剂在初防水底漆原料制备过程中添加相较于初防水底漆使用时再添加,其耐干热性能和耐热水性能均有所降低,木材抗裂性能有所降低,可能是由于在初防水底漆制备过程中添加,使得防水底漆原料之间相互作用偶联,而在使用时添加,可能是使得原料与纤维素或防水剂之间相互配合,最终耐水耐温性能更优,木材的抗裂防护性能更加。
再参照实施例2和对比例8的检测结果,可以看到中涂层采用环氧树脂防水涂料相较于聚氨酯防水涂料,其耐水耐温性能以及抗裂防护性能更优,可能是由于环氧树脂与防水底漆中POSS-NH2相互作用。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种木材抗裂防护方法,其特征在于,包括以下步骤:
防水浸注处理:将木材浸注有机硅防水剂;
防水涂料喷涂:在防水浸注处理后的木材表面和端面上喷涂防水底漆,然后进行第一烘干处理,得到底漆层,第一烘干处理采用三段式烘干处理,首先在65-70℃烘干30-50min,然后在75-80℃下烘干20-30min,最后在90-100℃下烘干20-40min;
然后喷涂环氧树脂防水涂料,然后进行第二烘干处理,得到中涂层;
喷涂防水面漆,进行第三烘干处理,得到抗裂防护处理的木材;
其中,防水底漆由包含以下重量份的原料制得:
25-40份水性有机硅树脂、3-8份苯丙乳液、3-6份硅烷偶联剂、10-15份氧化石墨烯、6-10份聚山梨酯、2-5份引发剂、6-13份POSS-丙烯酸酯、3-7份POSS-NH2和4-9份分散剂以及30-45份水。
2.根据权利要求1所述的一种木材抗裂防护方法,其特征在于:所述防水底漆还包括4-8重量份空心玻璃微珠。
3.根据权利要求1所述的一种木材抗裂防护方法,其特征在于:所述防水底漆还包括3-7重量份POSS-纳米二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的一种木材抗裂防护方法,其特征在于:防水浸注处理步骤中,加压处理采用满细胞法浸渍有机硅防水剂,前真空时间15-30min,压力(-0.085)-(-0.095)Mpa;加压时间40-60min,压力(1.2-1.5)Mpa;后真空时间10-20min,压力(-0.085)-(-0.095)Mpa。
5.根据权利要求4所述的一种木材抗裂防护方法,其特征在于:防水浸注处理步骤中,采用满细胞法浸渍有机硅防水剂的后真空步骤完成后泄压、出料,木材自然晾干1-2天,然后在70-80℃下干燥40-60min。
6.根据权利要求1所述的一种木材抗裂防护方法,其特征在于:防水涂料喷涂步骤中,第二烘干处理参数为:烘干温度95-105℃,烘干时间40-60min。
7.根据权利要求1所述的一种木材抗裂防护方法,其特征在于:防水涂料喷涂步骤中,防水面漆选用聚氨酯防水涂料,且第三烘干处理参数为:烘干温度90-100℃,烘干时间70-90min。
8.根据权利要求1所述的一种木材抗裂防护方法,其特征在于:所述硅烷偶联剂选用KH-550。
9.根据权利要求1所述的一种木材抗裂防护方法,其特征在于:所述分散剂选用水解聚马来酸酐;
所述引发剂选用偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、叔丁基过氧化氢和过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或多种。
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