CN114872154A - 一种基于糠基化的木材改性液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于糠基化的木材改性液，由重量比为7‑17：1‑8的糠醇预混物与二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体组成，其中糠醇预混物的原料包括：糠醇10‑330份、催化剂6‑15份、稳定剂2‑10份、脲1‑6份、麦芽糊精3‑8份、增韧剂4‑9份、溶剂6‑43份、水700‑1300份；羟甲基二羟基乙烯脲预聚体的原料包括：乙二醛630‑1050份、多元醇3‑8份、甲醛430‑750份、尿素800‑1503份、碱性催化剂3‑18份、水800‑1425份、乌洛托品13‑31份。本发明制备的木材改性液具有粘度小、水溶性优良、储存稳定性好等优点，适用于各种速生材的真空加压浸渍使用，用该改性液浸渍木材，改性后的木材的抗流失性、尺寸稳定性、防腐性能及机械性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及木材处理领域，具体而言，涉及一种基于糠基化的木材改性液。
背景技术
木材是由细胞构成的一种天然生成的生物材料，是一种多孔隙性的纤维及树脂自然胶结物，虽然它们结构坚固，但在大气中容易吸水和蒸发水分，因而经常随大气温湿度的变化，膨胀或收缩而发生变形、龟裂，也易受其他生物，特别是微生物的侵蚀，使木材腐败。而且人工林木材由于生长速度快，木材尺寸稳定性和力学性能通常比天然林木材的差，难以满足木材加工行业的需求，也需要经过一定的处理后，才能达到其使用要求，木材经处理后，还能够扩大木材的应用范围及提高木材的使用性能。但现有技术中木材处理存在改性液不稳定、改性效果差的以及环保性能差的问题。
综上，在木材处理领域，仍然存在亟待解决的上述问题。
发明内容
基于此，为了解决现有技术中木材处理中改性液不稳定、改性效果差的以及环保性能差的问题，本发明提供了一种基于糠基化的木材改性液，具体技术方案如下：
一种基于糠基化的木材改性液，所述木材改性液由糠醇预混物与二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体组成，且按照质量比，所述糠醇预混物与二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体的比例为7-17:1-8；其中，
按照重量份计，所述糠醇预混物由以下重量份的原料组成：
糠醇10-330份、第一催化剂6-15份、稳定剂2-10份、脲1-6份、麦芽糊精3-8份、增韧剂4-9份、有机溶剂6-43份、水700-1300份；
按照重量份计，所述二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体包括以下重量份的原料：
乙二醛630-1050份、多元醇3-8份、甲醛430-750份、尿素800-1903份、第二催化剂3-27份、水800-1725份、乌洛托品13-31份。
进一步地，所述的第一催化剂由重量比为1：0.1-0.5的马来酸酐和三乙醇胺复配得到。
进一步地，所述稳定剂为碳酸钠、硼砂、氢氧化钠和碳酸氢钠、氯化钙中的一种或多种。
进一步地，所述增韧剂由重量比为1：3-10的聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛复配得到。
进一步地，所述有机溶剂为甲醇、乙醇和丙酮中的一种或多种。
进一步地，所述二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体还包括pH调节剂。
进一步地，所述第二催化剂为三乙醇胺、乙醇胺、异丙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇胺中的一种或几种。
进一步地，所述pH调节剂为氢氧化钠以及甲酸。
进一步地，所述糠醇预混物的制备方法为：
往反应釜中加入制备糠醇预混物中水总添加量3/7的水，在搅拌的条件下加入麦芽糊精，然后升温至70℃～75℃，加入增韧剂，并在70℃～75℃的条件下搅拌40min-60min，降温至40℃，加入占第一催化剂总添加量1/3的第一催化剂，在40℃的条件下搅拌5min，加入稳定剂以及脲，继续搅拌20min，再降温至室温，加入有机溶剂并搅拌30min，加入糠醇并搅拌15min，加入剩余的水并搅拌15min，最后加入剩余催化剂并搅拌90min，得到糠醇预混物。
进一步地，所述二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体的制备方法为：
往反应釜中加入2/3的乙二醛，在搅拌的条件下加入4/9的尿素，在20℃的条件下，加入1/2的乌洛托品，并调节pH值至4-5.2，待反应升温至52℃，保温3h，降温至40℃，调节pH值至3.5-4.6，得到第一混合液；
往所述第一混合液中加入2/3的第二催化剂和剩余的乌洛托品，并在2h内滴加完甲醛，并调节pH值至6-7，保持温度为54-60℃，得到第二混合液；
往所述第二混合液中添加占二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体制备中水总添加量3/4的水，搅拌20min后再加入剩余的乙二醛以及2/9的尿素，并调节pH值至7.5-8.5，控制温度在58℃-63℃，保温反应1h，得到第三混合液；
降温至50℃，加入剩余第二催化剂和剩余的水，搅拌反应10min，再加入3/9的尿素，温度控制在50℃-58℃，并保温反应90min，调pH值至8-9，最后降温至30℃，得到二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体。
上述方案中的木材改性液在生产与使用过程中均具有较高的环保性能，且本发明的木材改性液具有粘度小、水溶性优良、储存稳定性好等优点，适用于各种速生材的真空加压浸渍使用，使得改性后的木材具有显著的抗流失性、尺寸稳定性、防腐性能及机械性能，可以将改性后的木材作为地板基材、家具用材用材使用，部分改性后的材料可以作为结构用材使用。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例中的一种基于糠基化的木材改性液，所述木材改性液由糠醇预混物与二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体组成，且按照质量比，所述糠醇预混物与二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体的比例为7-17:1-8；其中，
按照重量份计，所述糠醇预混物由以下重量份的原料组成：
糠醇10-330份、第一催化剂6-15份、稳定剂2-10份、脲1-6份、麦芽糊精3-8份、增韧剂4-9份、有机溶剂6-43份、水700-1300份；
按照重量份计，所述二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体包括以下重量份的原料：
乙二醛630-1050份、多元醇3-8份、甲醛430-750份、尿素800-1903份、第二催化剂3-27份、水800-1725份、乌洛托品13-31份。
在其中一个实施例中，所述糠醇预混物与二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体的比例为10:3。本发明限定了成分之间的比例，能保证改性液体系的pH值，使得改性液保持更优异的稳定性，进而延长该性液的使用寿命，也可以使得木材内部均匀聚合，与木材成分发生反应，使得木材的性能显著增加。
在其中一个实施例中，所述的第一催化剂由重量比为1：0.1-0.5的马来酸酐和三乙醇胺复配得到。
在其中一个实施例中，所述稳定剂为碳酸钠、硼砂、氢氧化钠和碳酸氢钠、氯化钙中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述增韧剂由重量比为1：3-10的聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛复配得到，优选为1:4。本发明的增韧剂比例超过优于比例的10％以上，存储过程中糠醇预混物则会有凝胶絮凝物呈现，当其比例低于优先比例的15％左右时，存储过程中，糠醇预混物会出现分层现象，为了得到更稳定的改性液，限制了成分之间的配比。
在其中一个实施例中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇和丙酮中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体还包括pH调节剂。
在其中一个实施例中，所述第二催化剂为三乙醇胺、乙醇胺、异丙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇胺中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述pH调节剂为氢氧化钠以及甲酸。
在其中一个实施例中，所述甲醛浓度为37％。
在其中一个实施例中，所述乙二醛浓度为40％。
在其中一个实施例中，所述多元醇选自乙二醇、1，2一丙二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷和甘油中的一种或几种组合。
在其中一个实施例中，所述糠醇预混物的制备方法为：
往反应釜中加入制备糠醇预混物中水总添加量3/7的水，在搅拌的条件下加入麦芽糊精，然后升温至70℃～75℃，加入增韧剂，并在70℃～75℃的条件下搅拌40min-60min，降温至40℃，加入占第一催化剂总添加量1/3的第一催化剂，在40℃的条件下搅拌5min，加入稳定剂以及脲，继续搅拌20min，再降温至室温，加入有机溶剂并搅拌30min，加入糠醇并搅拌15min，加入剩余的水并搅拌15min，最后加入剩余催化剂并搅拌90min，得到糠醇预混物。本发明的糠醇预混物的制备方法严格限定了原料的添加顺序以及添加量，先使糠醇与水混合然后添加正确数量的酸性引发剂以达到目标pH，是得到均匀、稳定的处理混合物的一条良好途径；水分步加入，并经过多次实验调整后确定每一次的加入量，将水加热到大约70～75℃这能确保麦芽糊精与增韧剂完全溶解，催化剂分步加入，并经过多次实验调整后确定每一次的加入量这样既能确保催化剂在适宜的温度下能完全溶解又不至于使得后期大量的催化剂加入而使得糠醇发生激烈的缩聚反应而树脂化，降温到40℃，这有利于催化剂、稳定剂，脲的添加与溶解；稳定剂有助于使该混合物在较长时间内保持均匀，否则，它会分离成各成分和部分沉降到底部的成分，并且该催化剂与麦芽糊精、增韧剂、稳定剂，脲不会随着糠醇预混物进入多孔性介质而与糠醇分离；当这些固体添加剂完全溶解于该水中时，将溶液冷却降温到室温(25℃)，然后在搅拌下加入糠醇，糠醇充分混合后再加入剩余的水与催化剂，降低催化剂浓度，以达到减少糠醇树脂化的目的；高温度实际上无法进行，因为聚合会在该混合物中发生，要求较长的固体成分溶解时间，因此它必须在室温或更低的温度下进行。另外，
在其中一个实施例中，所述二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体的制备方法为：
往反应釜中加入2/3的乙二醛，在搅拌的条件下加入4/9的尿素，在20℃的条件下，加入1/2的乌洛托品，并调节pH值至4-5.2，待反应升温至52℃，保温3h，降温至40℃，调节pH值至3.5-4.6，得到第一混合液；
往所述第一混合液中加入2/3的第二催化剂和剩余的乌洛托品，并在2h内滴加完甲醛，并调节pH值至6-7，保持温度为54-60℃，得到第二混合液；
往所述第二混合液中添加占二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体制备中水总添加量3/4的水，搅拌20min后再加入剩余的乙二醛以及2/9的尿素，并调节pH值至7.5-8.5，控制温度在58℃-63℃，保温反应1h，得到第三混合液；
降温至50℃，加入剩余第二催化剂和剩余的水，搅拌反应10min，再加入3/9的尿素，温度控制在50℃-58℃，并保温反应90min，调pH值至8-9，最后降温至30℃，得到二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体。本发明限制了二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体的制备方法，严格控制温度与pH值，保证其转化率，不容易出现浑浊分层、底部出现白色絮凝物的情况，有助于获得更稳定的改性液。
上述方案中的木材改性液在生产与使用过程中均具有较高的环保性能，且本发明的木材改性液具有粘度小、水溶性优良、储存稳定性好等优点，适用于各种速生材的真空加压浸渍使用，使得改性后的木材具有显著的抗流失性、尺寸稳定性、防腐性能及机械性能，可以将改性后的木材作为地板基材、家具用材用材使用，部分改性后的材料可以作为结构用材使用。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
需要说明的是：二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体在以下实施例中用2D预聚体表示。
实施例1：
糠醇预混物的制备：
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：糠醇2000g、马来酸酐60g、三乙醇胺8g、硼砂25g、麦芽糊精40g、聚乙烯醇40g、聚乙烯醇缩丁醛10g、硫脲15g、乙醇150g、水8000g；
步骤二：在反应釜中加入水3428.6g，边搅拌边加入麦芽糊精40g，然后升温，升温到75℃加入聚乙烯醇40g和聚乙烯醇缩丁醛10g，保温50分钟；降温到40℃，加入第一批催化剂马来酸酐20g与三乙醇胺4g保温搅拌5分钟；加入硼砂25g、硫脲15g、搅拌20分钟；降温到室温(25℃)，加入乙醇150g，继续搅拌30分钟，加入糠醇2000g，搅拌15分钟；加入水4571.4g，搅拌15min；加入马来酸酐40g与三乙醇胺4g，搅拌90分钟，出料。
2D预聚体制备
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：乙二醛700g、乙二醇5g、甲醛480g、尿素1300g、三乙醇胺15g、水1000g、乌洛托品20g。
步骤二：在反应釜中加入乙二醛467g和尿素578g，升温到20℃，加入乌洛托品10g，并用10％甲酸溶液调PH值为4.2-4.5，关闭加热，反应升温到52℃，保温3小时，控制温度不超过55℃；降温到40℃，调PH值为3.8-4.3，加入三乙醇胺10g和第二批乌洛托品10g，同时在2小时内滴加甲醛480g，期间保持PH值为6.2-6.5，温度为56-58℃；加入水750g，搅拌反应20分钟，加入乙二醛233g以及尿素289g，用20％氢氧化钠水溶液调PH为7.5-8，温度控制在58-59℃，保温反应1小时,降温到50℃，加入三乙醇胺5g和水250g，搅拌反应10分钟，加入尿素433g，温度控制在52-54℃，保温反应90分钟，调PH值为8-8.5，降温到30℃出料。
木材改性液制备：
将糠醇预混物和2D预聚体按10：3的比例混合，得到本实施例的基于糠基化的木材改性液。
实施例2：
糠醇预混物的制备：
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：糠醇1715g、马来酸酐51.4g、三乙醇胺6.85g、硼砂21g、麦芽糊精34g、聚乙烯醇30g、聚乙烯醇缩丁醛7.5g、硫脲13g、乙醇128.5g、水6857.5g；
步骤二：在反应釜中加入水2938.9g，边搅拌边加入麦芽糊精34g，然后升温，升温到75℃加入聚乙烯醇30g和聚乙烯醇缩丁醛7.5g，保温50分钟；降温到40℃，加入马来酸酐17.1g与三乙醇胺3.42g保温搅拌5分钟；加入硼砂21g和硫脲13g，搅拌20分钟；降温到室温(25℃)，加入乙醇128.5g，继续搅拌30分钟，加入糠醇1715g，搅拌15分钟；加入水3061.1g，搅拌15min；加入马来酸酐34.3g与三乙醇胺3.43g，搅拌90分钟，出料。
2D预聚体制备：
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：乙二醛1000g、新戊二醇7.1g、甲醛685.7g、尿素1857.1g、三乙醇胺8.4g、异丙醇胺13g、水1428.6g以及乌洛托品28.6g。
步骤二：在反应釜中加入乙二醛666.7g和尿素825.7g,升温到20℃，加入乌洛托品14.3g，并用10％甲酸溶液调PH值为4.2-4.5，关闭加热，反应升温到52℃，保温3小时，控制温度不超过55℃；降温到40℃，调PH值为3.8-4.3，加入三乙醇胺5.3g、异丙醇胺9g和乌洛托品14.3g，同时在2小时内滴加加入甲醛685.7g，期间保持PH值为6.2-6.5，温度为56-58℃；加入水1071.5g，搅拌反应20分钟，加入乙二醛333.3g以及尿素412.9g，用20％氢氧化钠水溶液调PH为7.5-8，温度控制在58-59℃，保温反应1小时,降温到50℃，加入三乙醇胺3.1g、异丙醇胺4g和水357.1g，搅拌反应10分钟，加入尿素618.5g，温度控制在52-54℃，保温反应90分钟，调PH值为8-8.5，降温到30℃出料。
木材改性液制备：
将糠醇预混物和2D预聚体按10：3的比例混合，得到本实施例的基于糠基化的木材改性液。
实施例3：
糠醇预混物的制备：
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：糠醇1029g、马来酸酐30.8g、三乙醇胺4.1g、硼砂5g、氯化钙7.6g、麦芽糊精20.4g、聚乙烯醇18g、聚乙烯醇缩丁醛4.5g、硫脲3g、尿素4.8、乙醇56.8g、甲醇26g以及水4114.5g。
步骤二：在反应釜中加入水1763.4g，边搅拌边加入麦芽糊精20.4g，然后升温，升温到75℃加入聚乙烯醇18g和聚乙烯醇缩丁醛4.5g，保温50分钟；降温到40℃，加入马来酸酐10.1g与三乙醇胺2g保温搅拌5分钟；加入硼砂5g、氯化钙7.6g、硫脲3g和尿素4.8g，搅拌20分钟；降温到室温(25℃)，加入乙醇56.8g，甲醇26g,继续搅拌30分钟，加入糠醇1029g，搅拌15分钟；加入水2351.1g，搅拌15min；加入马来酸酐20.7g与三乙醇胺2.1g，搅拌90分钟，出料。
2D预聚体制备：
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：乙二醛600g、新戊二醇2.3g、三羟甲基丙烷2g、甲醛411g、尿素1114g、三乙醇胺2.1g、异丙醇胺4g、乙醇胺5g、水857g以及乌洛托品17g；
步骤二：在反应釜中加入乙二醛400g和尿素495.4g,升温到20℃，加入乌洛托品8.5g，并用10％甲酸溶液调PH值为4.2-4.5，关闭加热，反应升温到52℃，保温3小时，控制温度不超过55℃；降温到40℃，调PH值为3.8-4.3，加入三乙醇胺1.4g、异丙醇胺2.7g、乙醇胺3.3g和乌洛托品8.5g，同时在2小时内滴加甲醛411g，期间保持PH值为6.2-6.5，温度为56-58℃；加入水642.6g，搅拌反应20分钟，加入乙二醛200g，尿素248g，用20％氢氧化钠水溶液调PH为7.5-8，温度控制在58-59℃，保温反应1小时,降温到50℃，加入三乙醇胺0.7g、异丙醇胺1.3g、乙醇胺1.7g和水214.4g，搅拌反应10分钟，加入尿素370.6g，温度控制在52-54℃，保温反应90分钟，调PH值为8-8.5，降温到30℃出料。
木材改性液制备：
将糠醇预混物和2D预聚体按10：3的比例混合，得到本实施例的基于糠基化的木材改性液。
实施例4：
糠醇预混物的制备：
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：糠醇1234g、马来酸酐36.7g、三乙醇胺4.8g、硼砂2g、氯化钙3g、麦芽糊精25g、聚乙烯醇32g、聚乙烯醇缩丁醛8g、硫脲1g、尿素7g、乙醇16.8g、甲醇46g和水4937.5g。
步骤二：在反应釜中加入水2116g，边搅拌边加入麦芽糊精25g，然后升温，升温到75℃加入聚乙烯醇32g和聚乙烯醇缩丁醛8g，保温50分钟；降温到40℃，加入马来酸酐12.3g与三乙醇胺2.4g保温搅拌5分钟；加入硼砂2g、氯化钙3g、硫脲1g和尿素7g，搅拌20分钟；降温到室温(25℃)，加入乙醇16.8g和甲醇46g，继续搅拌30分钟，加入糠醇1234g，搅拌15分钟；加入水2821.5g，搅拌15min；加入马来酸酐24.4g与三乙醇胺2.4g，搅拌90分钟，出料。
2D预聚体制备：
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：乙二醛720g、新戊二醇2.8g、三羟甲基丙烷2.4g、甲醛494g、尿素1337g、异丙醇胺6.7g、乙醇胺6.8g、水1029g和乌洛托品21g；
步骤二：在反应釜中加入乙二醛480g和尿素594.8g,升温到20℃，加入乌洛托品10.5g，并用10％甲酸溶液调PH值为4.2-4.5，关闭加热，反应升温到52℃，保温3小时，控制温度不超过55℃；降温到40℃，调PH值为3.8-4.3，加入异丙醇胺4.5g、乙醇胺4.5g和第二批乌洛托品10.5g，同时在2小时内滴加甲醛494g，期间保持PH值为6.2-6.5，温度为56-58℃；加入水771g，搅拌反应20分钟，加入乙二醛240g和尿素297.6g，用20％氢氧化钠水溶液调PH为7.5-8，温度控制在58-59℃，保温反应1小时,降温到50℃，加入异丙醇胺2.2g、乙醇胺2.3g和第二批水258g，搅拌反应10分钟，加入第三批尿素444.6g，温度控制在52-54℃，保温反应90分钟，调PH值为8-8.5，降温到30℃出料。
木材改性液制备：
将糠醇预混物和2D预聚体按10：3的比例混合，得到本实施例的基于糠基化的木材改性液。
实施例5：
糠醇预混物的制备：
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：糠醇864g、马来酸酐36.7g、三乙醇胺4.8g、硼砂5g、氯化钙8g、麦芽糊精40g、聚乙烯醇28g、聚乙烯醇缩丁醛7g、硫脲12g、乙醇120g和水2592g；
步骤二：在反应釜中加入水1110.1g，边搅拌边加入麦芽糊精40g，然后升温，升温到75℃加入聚乙烯醇28g和聚乙烯醇缩丁醛7g，保温50分钟；降温到40℃，加入马来酸酐12.3g与三乙醇胺2.4g保温搅拌5分钟；加入硼砂5g、氯化钙8g和硫脲12g，搅拌20分钟；降温到室温(25℃)，加入乙醇120g，继续搅拌30分钟，加入糠醇1234g，搅拌15分钟；加入水1481.9g，搅拌15min；加入马来酸酐24.4g与三乙醇胺2.4g，搅拌90分钟，出料。
2D预聚体制备：
步骤一：准确称量以下重量的原料组份：乙二醛504g、三羟甲基丙烷7.6g、甲醛345.8g、尿素935.9g、乙醇胺17g、水721g和乌洛托品33g；
步骤二：在反应釜中加入乙二醛336g和尿素416.4g,升温到20℃，加入乌洛托品16.5g，并用10％甲酸溶液调PH值为4.2-4.5，关闭加热，反应升温到52℃，保温3小时，控制温度不超过55℃；降温到40℃，调PH值为3.8-4.3，加入乙醇胺11.3g和乌洛托品16.5g，同时在2小时内滴加加入甲醛345.8g，期间保持PH值为6.2-6.5，温度为56-58℃；加入水539.7g，搅拌反应20分钟，加入乙二醛168g，第二批尿素208.3g，用20％氢氧化钠水溶液调PH为7.5-8，温度控制在58-59℃，保温反应1小时,降温到50℃，加入乙醇胺5.7g和第二批水181.3g，搅拌反应10分钟，加入尿素311.6g，温度控制在52-54℃，保温反应90分钟，调PH值为8-8.5，降温到30℃出料。
木材改性液制备：
将糠醇预混物和2D预聚体按10：3的比例混合，得到本实施例的基于糠基化的木材改性液。
试验例1：木材真空浸渍改性试验
试验样品：实施例1-5制备的木材改性液浸渍杨木板材。
试验方法：采用上述制备的木材改性液分别浸渍木材，采用真空加压的方式进行木材的浸渍改性处理，干燥固化，即得。真空度－0.096MPa，真空时间40min。加压使用的压力1.5MPa，加压时间100分，干燥固化后使用实验仪器检测杨木板材的性能，结果如下表1所示。
表1：
由表1的数据分析可知，经过本发明的木材改性液浸渍处理后的杨木板材，其抗弯强度、增重率、密度、尺寸稳定性等均优于未经处理的杨木板材各方面的性能。说明了本发明的改性液能浸入木材内部，与木材内部的基团发生交联，明显提高木材的综合性能，使得木材具有优异的性能，且本发明的木材改性液处理的板材甲醛释放量均在0.023mg/m3以内，远超国标要求，说明本发明的木材改性液处理板材的过程环保健康，具有极高的推广和使用价值。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述木材改性液由糠醇预混物与二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体组成，按照质量比，所述糠醇预混物与二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体的比例为7-17:1-8；其中，
按照重量份计，所述糠醇预混物由以下重量份的原料组成：
糠醇10-330份、第一催化剂6-15份、稳定剂2-10份、脲1-6份、麦芽糊精3-8份、增韧剂4-9份、有机溶剂6-43份、水700-1300份；
按照重量份计，所述二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体包括以下重量份的原料：
乙二醛630-1050份、多元醇3-8份、甲醛430-750份、尿素800-1903份、第二催化剂3-27份、水800-1725份、乌洛托品13-31份。
2.根据权利要求1所述的基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述的第一催化剂由重量比为1：0.1-0.5的马来酸酐和三乙醇胺复配得到。
3.根据权利要求1所述的基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述稳定剂为碳酸钠、硼砂、氢氧化钠和碳酸氢钠、氯化钙中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述增韧剂由重量比为1：3-10的聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛复配得到。
5.根据权利要求1所述的基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇和丙酮中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体还包括pH调节剂。
7.根据权利要求1所述的基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述第二催化剂为三乙醇胺、乙醇胺、异丙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钠以及甲酸。
9.根据权利要求8所述的基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述糠醇预混物的制备方法为：
往反应釜中加入制备糠醇预混物中水总添加量3/7的水，在搅拌的条件下加入麦芽糊精，然后升温至70℃～75℃，加入增韧剂，并在70℃～75℃的条件下搅拌40min-60min，降温至40℃，加入占第一催化剂总添加量1/3的第一催化剂，在40℃的条件下搅拌5min，加入稳定剂以及脲，继续搅拌20min，再降温至室温，加入有机溶剂并搅拌30min，加入糠醇并搅拌15min，加入剩余的水并搅拌15min，最后加入剩余催化剂并搅拌90min，得到糠醇预混物。
10.根据权利要求9所述的基于糠基化的木材改性液，其特征在于，所述二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体的制备方法为：
往反应釜中加入2/3的乙二醛，在搅拌的条件下加入4/9的尿素，在20℃的条件下，加入1/2的乌洛托品，并调节pH值至4-5.2，待反应升温至52℃，保温3h，降温至40℃，调节pH值至3.5-4.6，得到第一混合液；
往所述第一混合液中加入2/3的第二催化剂和剩余的乌洛托品，并在2h内滴加完甲醛，并调节pH值至6-7，保持温度为54-60℃，得到第二混合液；
往所述第二混合液中添加占二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体制备中水总添加量3/4的水，搅拌20min后再加入剩余的乙二醛以及2/9的尿素，并调节pH值至7.5-8.5，控制温度在58℃-63℃，保温反应1h，得到第三混合液；
降温至50℃，加入剩余第二催化剂和剩余的水，搅拌反应10min，再加入3/9的尿素，温度控制在50℃-58℃，并保温反应90min，调pH值至8-9，最后降温至30℃，得到二羟甲基二羟基乙烯脲预聚体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220809 |