一种交联型木材改性剂制造技术

本发明专利技术公开了一种交联型木材改性剂，由以下重量份的组分组成：甲醛100份，尿素5～15份，二苯基甲烷二异氰酸酯30～50份，烷基硅醇5～10份，碱性催化剂5～10份，有机溶剂100～200份和水1500～2000份；该改性剂按照如下方法合成：1）在反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯及有机溶剂，搅拌均匀后，加入烷基硅醇，反应后，再加入部分甲醛升温反应；2）再加入尿素和碱性催化剂3）将剩余的甲醛溶液和剩余的碱性催化剂加入反应釜中；4）将水平分三等份，分三次加入；采用该改性剂对人工林木材进行真空加压浸渍处理，可使木材的尺寸稳定性、硬度和抗水性得到大幅提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种交联型木材改性剂。
技术介绍
木材是当今社会公认的四大建材中唯一可再生的建材资源，它几乎出现在各行各业中。从远古时代的猿人栖树而息到钻木取火，再到现代的家居作业，人类从未离开过木材，可以说人类的发展也是伴随着木材进行的。随着人类文明的发展，无论是造纸业、家具业、包装业、汽车行业等等各种行业都离不开木制品的身影。木材的消耗量越来越大，我国也由一个森林储量大国变成了一个木材进口大国，而且国内木材需求缺口日益增大。为了缓解这种供需矛盾，国家提出了速生丰产林建设的计划，但是随着速生丰产林面积的增加，国内木材缺口应该缩小，但是经过调查发现效果并没有像预想的那么凑效，究其原因主要是因为速生林的材质不理想，易发生变形、密度低，而且硬度不高，只能使用在一些对材质要求较低的行业。所以只有将速生材进行优化，提高其性能，这样才能缓解目前的供需难题。
技术实现思路
本专利技术提供一种交联型木材改性剂。为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案是这样的，一种交联型木材改性剂，由以下重量份的组分组成：甲醛100份，尿素5～15份，二苯基甲烷二异氰酸酯30～50份，烷基硅醇5～10份，碱性催化剂5～10份，有机溶剂100～200份和水1500～2000份；该改性剂按照如下方法合成：1)在反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯及有机溶剂，搅拌均匀后，加入烷基硅醇，室温下反应0.5～2小时，再加入1/3～1/2甲醛升温至60℃，保温反应1～4小时；2)将尿素加入反应釜中，开动搅拌，缓慢加入1/3～1/2碱性催化剂，将釜温控制在45～60℃，反应1～4小时；3)将剩余的甲醛溶液和剩余的碱性催化剂加入反应釜中，将釜温升至85℃～90℃，保温1-2h；4)将水平分三等份，分三次加入；控制釜内温度在70～80℃，流加入第一份水，反应0.5～2小时后升温到100～120℃反应0.5～2小时；降温至70～80℃，流加入第二份水，反应0.5～2小时后，将至40～50℃，加入第三份水，拌均匀，出料。所述的烷基硅醇为三甲基硅醇，叔丁基二甲基硅烷醇或癸醇。所述的碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、乙二胺中的一种或多种。所述的有机溶剂为丙酮、丁酮或甲苯。本专利技术首先用烷基硅醇对MDI分子结构进行改性，形成预聚合物，一方面改变其对称的分子结构，降低其NCO官能团活性，使体系中各分子之间产生活性差异，以便后续与水的反应产生快慢不同的速度，避免“聚脲”渣子的生成，另一方面，有机硅的有机端会在毛细管内均匀排列，形成一层疏水膜，抑制毛细管对水的吸附作用，提高了木材的抗水性。采用该改性剂对人工林木材进行真空加压浸渍处理，可使木材的尺寸稳定性、硬度和抗水性得到大幅提高，改性后的木材可广泛用于地板、门窗、家具、户外平台甲板等产品的加工，大幅提高了人工林木材的应用价值，对实现以人工林代替天然林资源，缓解我国木材供需矛盾，实现森林资源可持续发展利用具有重要意义。具体实施方式实施例1一种交联型木材改性剂，由以下重量份的组分组成：甲醛100份，尿素5份，二苯基甲烷二异氰酸酯50份，三甲基硅醇10份，氢氧化钠5份，丙酮100份和水1500份；该改性剂按照如下方法合成：1)在反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯及丙酮，搅拌均匀后，加入三甲基硅醇，室温下反应0.5小时，再加入1/3甲醛升温至60℃，保温反应1小时；2)将尿素加入反应釜中，开动搅拌，缓慢加入1/3氢氧化钠，将釜温控制在45～60℃，反应2小时；3)将剩余的甲醛溶液和剩余的氢氧化钠加入反应釜中，将釜温升至85℃～90℃，保温1-2h；4)将水平分三等份，分三次加入；控制釜内温度在70～80℃，流加入第一份水，反应0.5小时后升温到100～120℃，反应0.5小时；降温至70～80℃，流加入第二份水，反应0.5小时后，将至40～50℃，加入第三份水，拌均匀，出料。实施例2一种交联型木材改性剂，由以下重量份的组分组成：甲醛100份，尿素15份，二苯基甲烷二异氰酸酯30份，叔丁基二甲基硅烷醇5份，氢氧化钾10份，丁酮200份和水2000份；该改性剂按照如下方法合成：1)在反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯及丁酮，搅拌均匀后，加入叔丁基二甲基硅烷醇，室温下反应2小时，再加入1/2甲醛升温至60℃，保温反应4小时；2)将尿素加入反应釜中，开动搅拌，缓慢加入1/2氢氧化钾，将釜温控制在45～60℃，反应4小时；3)将剩余的甲醛溶液和剩余的氢氧化钾加入反应釜中，将釜温升至85℃～90℃，保温2h；4)将水平分三等份，分三次加入；控制釜内温度在70～80℃，流加入第一份水，反应2小时后升温到100～120℃反应2小时；降温至70～80℃，流加入第二份水，反应2小时后，将至40～50℃，加入第三份水，拌均匀，出料。实施例3一种交联型木材改性剂，含有以下重量份的组分：甲醛100份，尿素10份，二苯基甲烷二异氰酸酯40份，癸醇8份，乙二胺5～10份，甲苯150份，水1800份；该改性剂按照如下方法合成：1)在反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯及有机溶剂，搅拌均匀后，加入烷基硅醇，室温下反应0.5～2小时，再加入1/3～1/2甲醛升温至60℃，保温反应1～4小时；2)将尿素加入反应釜中，开动搅拌，缓慢加入1/3～1/2碱性催化剂，将釜温控制在45～60℃，反应1～4小时；3)将剩余的甲醛溶液和剩余的碱性催化剂加入反应釜中，将釜温升至85℃～90℃，保温1～2h；4)将水平分三等份，分三次加入；控制釜内温度在70～80℃，流加入第一份水，反应0.5～2小时后升温到100～120℃反应0.5～2小时；降温至70～80℃，流加入第二份水，反应0.5～2小时后，将至40～50℃，加入第三份水，拌均匀，出料。对实施例1-3得到的交联型木材改性剂的尺寸稳定性、硬度和抗水性检测进行试验，结果如表1所示。改性方法：先在真空度-0.095MPa下保压20min，后在0.6MPa条件下，加压1.5小时，45℃干燥至含水率小于50％，55℃干燥至含水率小于30％，65℃干燥至含水率小于20％，80℃干燥至含水率小于15％，120℃干燥至含水率小于8％，干燥后的木材在热压机上进行热固压缩处理，压力为9-11MPa，温度为185-200℃。表1以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交联型木材改性剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：甲醛100 份，尿素5～15 份，二苯基甲烷二异氰酸酯30～50 份，烷基硅醇5 ～10 份，碱性催化剂5 ～10 份，有机溶剂 100～200份和水1500～2000份；该改性剂按照如下方法合成：1）在反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯及有机溶剂，搅拌均匀后，加入烷基硅醇，室温下反应0.5～2 小时，再加入1/3～1/2甲醛升温至60℃，保温反应1～4 小时；2）将尿素加入反应釜中，开动搅拌，缓慢加入1/3～1/2碱性催化剂，将釜温控制在45～ 60℃，反应1～4小时；3）将剩余的甲醛溶液和剩余的碱性催化剂加入反应釜中，将釜温升至85℃～90℃，保温1‑2h；4）将水平分三等份，分三次加入；控制釜内温度在70～80℃，流加入第一份水，反应0.5～2小时后升温到100～120℃反应0.5～2 小时；降温至70～80℃，流加入第二份水，反应0.5～2小时后，将至40～50℃，加入第三份水，拌均匀，出料。

【技术特征摘要】
1.一种交联型木材改性剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：甲醛100份，尿素5～15份，二苯基甲烷二异氰酸酯30～50份，烷基硅醇5～10份，碱性催化剂5～10份，有机溶剂100～200份和水1500～2000份；该改性剂按照如下方法合成：1）在反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯及有机溶剂，搅拌均匀后，加入烷基硅醇，室温下反应0.5～2小时，再加入1/3～1/2甲醛升温至60℃，保温反应1～4小时；2）将尿素加入反应釜中，开动搅拌，缓慢加入1/3～1/2碱性催化剂，将釜温控制在45～60℃，反应1～4小时；3）将剩余的甲醛溶液和剩余的碱性催化剂加入反应釜中，将釜温升至85℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐荣燕，王博，
申请(专利权)人：南京博俊新材料有限公司，王博，
类型：发明
国别省市：江苏;32