一种金属‑EDTA络合物溶液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种金属‑EDTA络合物溶液及其制备方法。该金属‑EDTA络合物溶液的原料包括溶质和溶剂水，以溶液总量为100％计，溶质包括5.1wt％‑7.0wt％的乙二胺四乙酸二钠，0wt％‑12.4wt％的pH缓冲溶液的干成分，和金属盐；乙二胺四乙酸二钠与金属盐的摩尔比为1:1。该金属‑EDTA络合物溶液均一透明、无沉淀，具备较好的贮存稳定性。本发明专利技术还提供了上述金属‑EDTA络合物溶液在增强木材导电性能上的应用及其应用制备得到的改性木材。该应用方法处理简便、成本低廉、效果优良、对环境无污染等优点，改性的木材保持了木材原有表观、力学等性能，且具备较好的导电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于木材材料领域，具体涉及一种金属-EDTA络合物溶液及其制备方法和该金属-EDTA络合物溶液在增强木材导电性能上的应用。
技术介绍
木材作为一种生物质材料，与金属、水泥、高分子合成材料等相比，其具有可自然再生、优异的自然特性及与人亲和性等优点，被长久广泛地应用于我们的生产和生活中。虽然木材具有这些优异的特殊性能，但同时由于其导热和导电性能差等方面的缺陷，使其在很多场合的应用受到了限制。例如，作为一种常见的装饰材料，由于其具有非导电性能，为了使其具有导电性能，不得不采用与其他材料复合使用的方法进行处理，这在一定程度上导致了资源的浪费。通过对木材进行改性处理以及与其他材料形成复合材料是目前增强木材导电性能的主要处理方法。CN104947092A公开了一种耐腐蚀的高导电木质电磁屏蔽材料的制备方法，将硫酸镍、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、乳酸、乙酸钠和硫脲形成混合溶液，调节pH值为8-10，再次加入表面活性剂和纳米氧化铝，得到镀液；将木材先后在3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液、氯化钯溶液、次亚磷酸钠溶液中处理洗净后，在镀液中进行化学镀，得到耐腐蚀的高导电木质电磁屏蔽材料。CN104985668A公开了一种具有电磁屏蔽功能的纤维木材及其制备方法，该方法将木纤维、短切碳纤维、导电填料和胶黏剂，通过热压法制备纤维木材。由于该专利技术材料中加入了电磁屏蔽材料，赋予了材料优异的导电性、良好的电磁屏蔽和抗静电的功能。CN104690804A公开了一种电磁屏蔽功能纤维板的制造方法，包括木材削片、筛选、蒸煮、纤维分离、调施胶、干燥分选、铺装成型、预压、热压、翻版冷却、砂光、检验及入库包装等步骤，并在干燥分选步骤中加入复合导电填充剂，提供了一种工业化电磁屏蔽功能纤维板的制造方法，降低了电磁辐射对人们生活及环境的影响。然而，传统增强木材导电性能的方法，在生产和使用中，存在污染环境、成本偏
高、合成材料复杂，加工工艺繁琐等缺点。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种金属-EDTA络合物溶液及其制备方法，能够用于增强木材导电性能。本专利技术的目的还在于提供上述金属-EDTA络合物溶液在增强木材导电性能上的应用及其应用制备得到的改性木材。本专利技术的目的主要通过以下技术方案得以实现：一种金属-EDTA络合物溶液，该金属-EDTA络合物溶液的原料包括溶质和溶剂水，以溶液总量为100％计，所述溶质包括5.1wt％-7.0wt％的乙二胺四乙酸二钠，0wt％-12.4wt％的pH缓冲溶液的干成分，和金属盐；其中：乙二胺四乙酸二钠与金属盐的摩尔比为1:1。上述金属-EDTA络合物溶液中，所述pH缓冲溶液的干成分指pH缓冲溶液中的溶质，在上述金属-EDTA络合物溶液中，根据具体实验需求，可以添加pH缓冲溶液，也可以不添加pH缓冲溶液。上述金属-EDTA络合物溶液中，优选地，所述金属盐可以包括硫酸铜、硝酸镁、硫酸亚铁等中的一种或多种的组合，更加优选地，所述金属盐包括五水硫酸铜、六水硝酸镁和七水硫酸亚铁中的一种或多种的组合。上述金属-EDTA络合物溶液中，优选地，所述pH缓冲溶液为HAc-NaAc缓冲溶液或NH3-NH4Cl缓冲溶液，所述HAc-NaAc缓冲溶液的干成分即为冰乙酸和乙酸钠，所述NH3-NH4Cl缓冲溶液的干成分即为氨水和氯化铵。上述金属-EDTA络合物溶液中，优选地，所述HAc-NaAc缓冲溶液的pH值为3.6-5.8。上述金属-EDTA络合物溶液中，优选地，所述NH3-NH4Cl缓冲溶液的pH值为8.26-10.26。上述金属-EDTA络合物溶液中，优选地，所述HAc-NaAc缓冲溶液的干成分或NH3-NH4Cl缓冲溶液的干成分中各组成物用量根据pH缓冲溶液pH值的要求进行配制。本专利技术还提供了上述金属-EDTA络合物溶液的制备方法，包括以下步骤：取乙二胺四乙酸二钠，加入部分的水，溶解得到乙二胺四乙酸二钠溶液；向乙二胺四乙酸二钠溶液中加入pH缓冲溶液(根据具体实验可以选择添加pH缓冲溶液或者不添加pH缓冲溶液)，密封煮沸1-2min；然后加入与乙二胺四乙酸二钠的摩尔比为1:1的金属盐与剩余的水组成混合液，进行络合反应，静置冷却至常温，制备得到金属-EDTA络合物溶液。上述制备方法中，优选地，该制备方法还包括制备pH缓冲溶液的步骤。上述制备方法中，优选地，所述pH缓冲溶液为HAc-NaAc缓冲溶液或NH3-NH4Cl缓冲溶液；所述HAc-NaAc缓冲溶液的干成分即为冰乙酸和乙酸钠，所述NH3-NH4Cl缓冲溶液的干成分即为氨水和氯化铵；所述金属盐可以包括硫酸铜、硝酸镁、硫酸亚铁等中的一种或多种的组合；更加优选地，所述金属盐包括五水硫酸铜、六水硝酸镁和七水硫酸亚铁中的一种或多种的组合。根据具体实施方案，上述的金属-EDTA络合物溶液的制备方法包括以下步骤：制备pH缓冲溶液，其中，所述pH缓冲溶液为HAc-NaAc缓冲溶液或NH3-NH4Cl缓冲溶液(所述HAc-NaAc缓冲溶液的干成分即为冰乙酸和乙酸钠，所述NH3-NH4Cl缓冲溶液的干成分即为氨水和氯化铵)，所述HAc-NaAc缓冲溶液的干成分或所述NH3-NH4Cl缓冲溶液的干成分中各组成物用量根据pH缓冲溶液pH值的要求进行配制。优选地，所述HAc-NaAc缓冲溶液的pH值为3.6-5.8，更加优选为4.0-4.2，所述NH3-NH4Cl缓冲溶液的pH值为8.26-10.26，更加优选为10.0-10.2。以重量为100％计，取5.1wt％-7.0wt％的乙二胺四乙酸二钠于圆底烧瓶中，加入50.6wt％-59.4wt％的水溶解搅拌均匀形成乙二胺四乙酸二钠溶液，加热至70℃左右；接着加入上述pH缓冲溶液(0wt％-12.4wt％的pH缓冲溶液的干成分)，密封煮沸1-2min；最后加入与乙二胺四乙酸二钠的摩尔比为1:1的金属盐与剩余水组成混合液进行络合反应，静置冷却至常温，制备得到金属-EDTA络合物溶液。上述的金属-EDTA络合物溶液的制备方法中，pH缓冲溶液的制备按照常规方法进行；络合反应按照常规方法进行。本专利技术还提供上述的金属-EDTA络合物溶液在增强木材导电性能上的应用。本专利技术提供的金属-EDTA络合物溶液可以用于浸泡木材或通过点滴注入活树木来增强木材导电性能。本专利技术提供的上述的金属-EDTA络合物溶液在增强木材导电性能上的应用，优选的，其包括以下步骤：步骤一：在一株活树木靠近底端欲切割的边材位置处，取边材样品，确定其边材的厚度；接着切割边材，切割的深度为边材的厚度；步骤二：取上述的金属-EDTA络合物溶液，通过点滴输液方式，沿步骤一切割的边材切口处，均匀插入至少3个针头，调节金属-EDTA络合物溶液以20-30滴/min的速度连续均匀滴加10-15d；步骤三：截取木材，进行烘干处理48-72h。本专利技术还提供了上述应用制备得到的改性木材。上述制备金属-EDTA络合物溶液的方法中，通过调整溶液的pH值，使制备的溶液均一透明、无沉淀，具备较好的贮存稳定性，合成工艺简单，成本低。上述金属-EDTA络合物溶液在增强木材导电性能上的应用中，利用树木自身蒸腾作用和植物水分生理机理，通过切割边材提前截断树木的水分及养料的供应渠道，利用生长茂盛的树叶继续散发水分，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属‑EDTA络合物溶液，其特征在于：该金属‑EDTA络合物溶液的原料包括溶质和溶剂水，以溶液总量为100％计，所述溶质包括5.1wt％‑7.0wt％的乙二胺四乙酸二钠，0wt％‑12.4wt％的pH缓冲溶液的干成分，和金属盐；其中：乙二胺四乙酸二钠与金属盐的摩尔比为1:1。

【技术特征摘要】
1.一种金属-EDTA络合物溶液，其特征在于：该金属-EDTA络合物溶液的原料包括溶质和溶剂水，以溶液总量为100％计，所述溶质包括5.1wt％-7.0wt％的乙二胺四乙酸二钠，0wt％-12.4wt％的pH缓冲溶液的干成分，和金属盐；其中：乙二胺四乙酸二钠与金属盐的摩尔比为1:1。2.根据权利要求1所述的金属-EDTA络合物溶液，其特征在于：所述金属盐包括硫酸铜、硝酸镁、硫酸亚铁中的一种或多种的组合。3.根据权利要求2所述的金属-EDTA络合物溶液，其特征在于：所述金属盐包括五水硫酸铜、六水硝酸镁和七水硫酸亚铁中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1所述的金属-EDTA络合物溶液，其特征在于：所述pH缓冲溶液为HAc-NaAc缓冲溶液或NH3-NH4Cl缓冲溶液；所述HAc-NaAc缓冲溶液的干成分即为冰乙酸和乙酸钠，所述NH3-NH4Cl缓冲溶液的干成分即为氨水和氯化铵。5.根据权利要求4所述的金属-EDTA络合物溶液，其特征在于：所述HAc-NaAc缓冲溶液的pH值为3.6-5.8；所述NH3-NH4Cl缓冲溶液的pH值为8.26-10.26。6.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喜明，陈鹏，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15