CN1500605A - D型铜胺季铵盐木材防护剂制备方法 - Google Patents

D型铜胺季铵盐木材防护剂制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及木材防护剂的技术领域，特指一种D型铜胺季铵盐木材防护剂制备方法。采用非无机酸的铜盐作为铜的来源和以碳酸铵作为碳酸根阴离子的来源，配制时先将乙醇胺、二癸基二甲基氯化铵以及碳酸铵一起混合，接着注入水，然后再加入非无机酸的铜盐，最后进行搅拌混合。通过上述的方法来配制D型铜胺季铵盐木材防护剂，所得产品的PH值为9～11，产品的有效成分可以增加到20％，减少了运输和包装的费用，而且产品的稳定性好、无沉淀；同时将乙醇胺的用量降低和增加碳酸铵的用量，不仅可以保证铜完全溶解，而且减少了产品的毒性，降低产品的成本。

Description

D型铜胺季铵盐木材防护剂制备方法
技术领域：
本发明涉及木材防护剂的技术领域，特指一种D型铜胺季铵盐木材防护剂制备方法。
背景技术：
铜胺季铵盐(ACQ)木材防护剂是一类碱性铜季铵盐固定型水载木材防护剂，产品为清亮、微粘性、红光兰色的水溶液。主要活性成分为铜(以CuO表示)和烷基铵化合物(以二癸基二甲基氯化铵、即DDAC表示)，具有良好的防腐和防虫作用，且具有较好的抗水流失的作用，所以可以用来处理在露天场合下使用的木材和木制品；此外，还可以在该类防护剂中添加防水剂，以增加防护处理木材的防水性能。根据美国木材防腐者协会标准书中记载，目前该类木材防护剂主要有：A型铜胺季铵盐(ACQ-A)、B型铜胺季铵盐(ACQ-B)及D型铜胺季铵盐(ACQ-D)，其中：
A型铜胺季铵盐(ACQ-A)主要组成：铜以CuO计为50％，季铵盐，以二癸基二甲基氯化铵计为50％。上述组成应溶解于氨水溶液中，处理液中氨的重量至少应为CuO重量的1倍。为了加快溶解，必须使处理液含有碳酸根阴离子，碳酸根阴离子来自碳酸氢铵，碳酸根的量以CO2表示，至少应为氧化铜量的0.65倍。
B型铜氨季铵盐(ACQ-B)主要组成：铜以CuO计为66.7％；季铵盐，以二癸基二甲基氯化铵计为33.3％。上述组成应溶于氨水溶液中，处理液中氨的重量至少应为氧化铜的1.0倍，为了加快溶解，必须使处理液含有碳酸根阴离子，碳酸根阴离子来自碳酸氢铵，碳酸根的量以CO2表示，至少应为CuO量的0.65倍。
处理液应含有二价铜和季铵化合物，提供这些物质的化合物的纯度按无水物计算应超过95％。A型铜胺季铵盐(ACQ-A)由于CuO的含量比较低，因而缺乏使用。对于B型铜氨季铵盐(ACQ-B)因是用氨水来溶解铜盐，无论在配制过程中，或者在处理木材过程中，都有大量的氨气逸出，影响环境和人员的身体健康。随后产生了D型铜胺季铵盐，其组成为：铜以CuO计为66.7％；季铵盐，以二癸基二甲基氯化铵计为33.3％。但是该D型铜胺季铵盐配制工艺较为复杂，没有指明所用的铜盐，以及配比情况很难掌控；同时由目前从新西兰Osmose进口的ACQ木材防护剂了解到该种防护剂活性成分(Cu以CuO表示和季铵盐以二癸基二甲氯化铵表示的总和)为15％(w/w)，且该防护剂稀释至0.5％(w/w)以下时，很快就有浅天兰色的絮状沉淀，稀释至1.0％(w/w)的溶度时，时间稍长(2-3天)以后，也有絮状沉淀发生，性质不稳定。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种配制的产品稳定性好、无沉淀，毒性低，且配制的工艺简单、时间短的D型铜胺季铵盐木材防护剂制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：采用非无机酸的铜盐作为铜的来源和以碳酸铵作为碳酸根阴离子的来源，配制时先将乙醇胺、二癸基二甲基氯化铵以及碳酸铵一起混合，接着注入水，然后再加入非无机酸的铜盐，最后进行搅拌混合。
所述的乙醇胺的用量为CuO重量的2.2±0.2倍或以上，而碳酸铵的用量(以CO2表示)为CuO重量的0.4±0.1倍；所述的非无机酸的铜盐为碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2·XH2O]或氢氧化铜[Cu(OH)2]。
通过上述的方法来配制D型铜胺季铵盐木材防护剂，所得产品的PH值为9～11，产品的有效成分可以增加到20％，减少了运输和包装的费用，而且产品的稳定性好、无沉淀；同时将乙醇胺的用量降低和增加碳酸铵的用量，不仅可以保证铜完全溶解，而且减少了产品的毒性，降低产品的成本。
具体实施方式：
本发明采用非无机酸的铜盐作为铜的来源和以碳酸铵作为碳酸根阴离子的来源，配制时先将乙醇胺、二癸基二甲基氯化铵以及碳酸铵一起混合，接着注入水并加少量非活性成分添加剂，然后再加入非无机酸的铜盐，最后进行搅拌混合。配制的产品不仅性质稳定、无沉淀，而且其有效成分可增加到20％，同时产品的毒性降低，减少了对人身体健康的影响。
下面通过实施例对本发明作进一步的说明：
实施例1：
称取乙醇胺250g，二癸基二甲基氯化铵72g，碳酸铵100g，水425g，碱式碳酸铜153g(含CuO 100g)。按照上述的配制次序先将乙醇胺、二癸基二甲基氯化铵以及碳酸铵一起混合，接着注入水并加少量非活性成分添加剂，然后再加入碱式碳酸铜，最后搅拌1～2小时，即可得到含有CuO+DDAC为15％的D型铜胺季铵盐木材防护剂，PH值为10.6～10.7，产品性质稳定。
实施例2：
称取乙醇胺390g，二癸基二甲基氯化铵92.7g，碳酸铵97.5g，水221.5g，碱式碳酸铜198.3g。再按照上述的配制次序先将乙醇胺、二癸基二甲基氯化铵以及碳酸铵一起混合，接着注入水并加少量非活性成分添加剂，然后再加入碱式碳酸铜，最后搅拌1～2小时，即可得到含有CuO+DDAC为19.4％的D型铜胺季铵盐木材防护剂，产品性质稳定、无沉淀。
实施例3：
称取乙醇胺300g，二癸基二甲基氯化铵72g，碳酸铵100g，碳酸氢铵50，水355g，氢氧化铜123g(含CuO 100g)。按照上述的配制次序先将乙醇胺、二癸基二甲基氯化铵以、碳酸铵、碳酸氢铵一起混合，接着注入水并加少量非活性成分添加剂，然后再加入氢氧化铜，最后搅拌24小时，即可得到含有CuO+DDAC为15％的D型铜胺季铵盐木材防护剂，其性质稳定、无沉淀，PH值为10.4。
经实验测试得知，按照本发明方法配制所得防护剂产品性质稳定，不仅在浓溶液状态时无沉淀，即使将溶液稀释到0.5％的浓度也无沉淀产生。

Claims (3)

1、D型铜胺季铵盐木材防护剂制备方法，包括有乙醇胺及二癸基二甲基氯化铵(DDAC)，其特征在于：采用非无机酸的铜盐作为铜的来源和以碳酸铵作为碳酸根阴离子的来源，配制时先将乙醇胺、二癸基二甲基氯化铵以及碳酸铵一起混合，接着注入水，然后再加入非无机酸的铜盐，最后进行搅拌混合。
2、根据权利要求1所述D型铜胺季铵盐木材防护剂制备方法，其特征在于：所述的乙醇胺的用量为CuO重量的2.2±0.2倍或以上，而碳酸铵的用量(以CO2表示)为CuO重量的0.4±0.1倍。
3、根据权利要求1所述D型铜胺季铵盐木材防护剂制备方法，其特征在于：所述的非无机酸的铜盐为碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2·XH2O]或氢氧化铜[Cu(OH)2]。
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