一种木材改性剂及其制备方法技术

技术编号:10577999 阅读:118 留言:0更新日期:2014-10-29 11:19
本发明专利技术公开了一种木材改性剂,其组分按重量份数表示包括:低分子量酚醛树脂60~200份,阻燃剂10~120份,水50~800份;所述低分子量酚醛树脂包括以下重量组分:苯酚80~400份,37%(g/g)甲醛80~500份,尿素0~90份,40(g/g)氢氧化钠5~30份;所述阻燃剂包括以下重量组分:甲醛430~520份,乙二醇440~480份,硼砂450~560份,水1400~2100份,三乙醇胺330~450份,K1215~30份,氨水900~1800份,双氰胺1175~2300份,磷酸1645~1936份硼酸1200~1545份。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种木材改性剂,其组分按重量份数表示包括:低分子量酚醛树脂60~200份,阻燃剂10~120份,水50~800份;所述低分子量酚醛树脂包括以下重量组分:苯酚80~400份,37%(g/g)甲醛80~500份,尿素0~90份,40(g/g)氢氧化钠5~30份;所述阻燃剂包括以下重量组分:甲醛430~520份,乙二醇440~480份,硼砂450~560份,水1400~2100份,三乙醇胺330~450份,K1215~30份,氨水900~1800份,双氰胺1175~2300份,磷酸1645~1936份硼酸1200~1545份。【专利说明】
本专利技术涉及一种木材化学处理方法,尤其涉及木材以酚醛树脂溶液浸渍的处理方 法,属于木材化学改性领域。
技术介绍
随着社会的发展,木材的耗用量逐年增加,而可供资源逐年减少,在木材资源中有 些品种质量较差,密度小,强度低,发脆,并且极易腐烂,难于用做工业用途木材,对于这种 木材通常采用树脂浸渍的方法增加密度,提高强度和抗腐性。 有效地使用木材,延长木材的使用寿命,低档木材高档化应用,对我国建设资源节 约型社会和环境保护具有重要的战略意义。随着人们对木材质量的要求越来越高越来越全 面,多功能性的木材改性技术也是木材改性发展的主要方向,不仅仅是材性的提高,同时还 应该使木材具备防腐性能和阻燃性能,环境保护也是目前开发任何一种商品所必须关注的 问题,因此,改性木在生产和使用的过程中对人体和环境的影响将会是制约其发展的主要 因素。 目前,木材改性的改性液种类很多、改性的方法也很多。改性液类型包括不饱和烯 烃类单体,预聚体、脲醛树脂、酚醛树脂、糖醇树脂、间苯二酚树脂、乙酰剂等;但这些改性液 大多存在改性单一、污染环境、工序复杂、造成改性后药剂流失等缺点,因此,研发一种既能 改善木材性能,又能有效地使用木材,延长木材的使用寿命,将低档木材变高档化应用的木 材改性液,将具有重要的现实意义。 木材改性中,树脂进入量的多少,不仅影响改性后木材的物理特性,又影响生产成 本,所以必须根据不同用途不同,适当控制树脂的进入量。通常是浸渍液的含树脂量来调 节,但由于树脂的溶解度及溶液粘度的限制,往往得不到满意的结果。以往木材改性固化温 度采用100?120°c,致使木材发脆,刨花细碎,降低使用价值。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种木材改性剂,使用该木材改性剂 对木材改性后,能使木材力学性能得到显著提高,解决木材易开裂,变形等天然的缺陷,改 性后不影响木材本身加工性、粘结性,并且改性后木材环境友好,还能赋予木材阻燃、防腐、 防駐等功能。 本专利技术的技术解决方案是:一种木材改性剂,其组分按重量份数表示包括: 低分子量酚醛树脂60?200份; 阻燃剂 10?120份; 水 50 ?800 份。 所述各组分更优选的重量份数为: 低分子量酚醒树脂70?150份; 阻燃剂 40?80份; 水 70 ?300 份。 其中,所述低分子量酚醛树脂其组分按重量份数表示包括: 苯酚 80?400份; 37% (g/g)甲醛 80?500 份; 尿素 0?90份; 40 (g/g)氢氧化钠 5?30份。 所述低分子量酚醛树脂其组分更优选的重量份数为: 苯酚 100?300份; 37% (g/g)甲醛 140?500 份; 尿素 0?70份; 40 (g/g)氢氧化钠 10?20份。 所述阻燃剂其组分按重量份数表示包括: 甲醛 430?520份; 乙二醇 440?480份; 砸砂 450?560份; 水 1400?2100份; 三乙醇胺 330?450份; K12 15 ?30 份; 氨水 900?1800份; 双氰胺 1175?2300份; 磷酸 1645?1936份; 硼酸 1200?1545份。 所述低分子量酚醛树脂制备方法为: 步骤一:将占总重量5/6?4/5的甲醛溶液与苯酚混合进行反应,得到产物1 ; 步骤二:占总重量3/10?8/19的氢氧化钠溶液加入到产物1中加热反应液进行 反应,得到产物2 ; 步骤三:将剩余的氢氧化钠溶液加入到产物2中,接着加入剩余的甲醛溶液,继续 进行反应,得到产物3 ; 步骤四:再加入尿素进行反应,让产物逐渐降温,出料即得。 为了达到更好的效果,步骤一中,将占总重量5/6?4/5的甲醛溶液与苯酚混合后 升温使反应液温度到50°C进行反应,得到产物1 ; 优选的,步骤二中所述的加热为将反应液温度加热至55?60°C ;其中,将反应温 度控制在85?90°C;反应时间优选为40?70分钟;使之能够均匀反应,避免聚合度较大, 而造成反应产物分子量过大。 优选的,步骤三中,当产物2的温度降到70°C以下,将剩余的氢氧化钠溶液加入到 产物2中;其中,步骤3)中所述的反应温度优选为80?85°C,反应时间优选为180?210 分; 优选的,步骤四中,当产物2的温度降到60°C以下,向产物3中加入尿素进行反应, 其中所述的反应时间为20?30分,再逐渐使反应产物降温到40°C即得。 所述阻燃剂制备方法为: 步骤一:加水、100?200份的氨水、甲醛、双氰胺; 步骤二:缓慢加入磷酸,30?50分钟加完; 步骤三:保温2小时,温度为90?95°C ; 步骤四:PH值达到3. 8?4. 0时加乙二醇; 步骤五:保温1小时; 步骤六:PH值达到3. 8?4. 0时加三乙醇胺和硼酸,降温,温度为80?82°C ; 步骤七:保温20?40分钟,加硼砂和K12,保温20?50分钟; 步骤八:冷却至60°C以下; 步骤九:加800?1600份的氨水调PH值至6. 0左右; 步骤十:冷却至45°C以下出料。 本专利技术的有益效果是:本专利技术的木材改性剂使酚醛树脂在木材内部形成交联,从 而在木材内部聚合形成填充和粘结,部分与木材细胞壁成分的羟基反应形成化学交联,由 于形成的高分子聚合物的填充和交联作用,使所有的阻燃剂能够很好的保留在木材内部, 从而实现了木材的尺寸稳定性和力学性能均有显著的提高,同时赋予木材阻燃性能;本发 明的木材改性剂不会在浸渍和固化后在木材表面形成残留,保证了木材表面的洁净,经过 处理的木材颜色会变深,有接近于高档材材色的趋势,使人们容易接受,光泽基本上不发生 改变,整个处理过程中,改性液可循环利用,工艺简单,不需复杂的设备;本专利技术木材改性剂 具有操作方便、工艺简单、环境友好、留存率高,性能改善明显等特点。 【具体实施方式】 以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。 实施例1 低分子量酚醛树脂的合成: 按重量计,首先加入第一批料,苯酚120份和甲醛溶液200份,升温使反应温度到 4〇°C ;接着加入第一批质量比为40%的氢氧化钠水溶液5份,继续加热,当反应温度达到 50°C时停止加热,反应温度严格控制在85?88°C;反应1小时后,将温度降到70°C以下,力口 入第二批氢氧化钠溶液10份,加完后,再加入第二批甲醛溶液45份,保持温度在75?85本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种木材改性剂,其特征在于:其组分按重量份数表示包括:低分子量酚醛树脂  60~200份;阻燃剂            10~120份;水                50~800份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:唐荣燕
申请(专利权)人:南京艾布纳密封技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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