溶剂型木材防腐剂组合物制造技术

技术编号:22568644 阅读:94 留言:0更新日期:2019-11-16 13:37
本发明专利技术公开了木材防腐剂组合物,其包含在低芳族含量的溶剂载体中的颗粒铜化合物。颗粒铜分散体在该组合物中表现出优异的稳定性,并且用该组合物处理的木材免受木腐菌和白蚁的侵袭。本发明专利技术也涉及木材防腐剂组合物,其包含:(a.)可生物降解的有机溶剂载体,所述可生物降解的有机溶剂载体选自植物油、可再生资源油和生物柴油;(b.)粒径为约0.005微米至约10微米的金属化合物固体颗粒的分散体;(c.)有机杀生物剂;和(d.)分散剂;分散剂与金属化合物的比率为约1:500至约100:1(wt/wt)。本发明专利技术也涉及包含氟唑菌苯胺和溶剂载体的组合物。本发明专利技术也涉及使用该组合物处理木材的方法,以及用公开的组合物和方法处理的木材。

Solvent wood preservative composition

The invention discloses a wood preservative composition, which comprises a particulate copper compound in a solvent carrier with low aromatic content. The granular copper dispersion has excellent stability in the composition, and the wood treated with the composition is free from wood rot fungus and termite. The invention also relates to wood preservative composition, which comprises: (a) biodegradable organic solvent carrier selected from vegetable oil, renewable resource oil and biodiesel; (b) dispersion of metal compound solid particles with particle size of about 0.005 \u03bc m to about 10 \u03bc m; (c) organic biocide; and (d) dispersant; dispersant and metallization The ratio of the complex is about 1:500 to about 100:1 (wt / wt). The invention also relates to a composition comprising fluconazole aniline and a solvent carrier. The invention also relates to a method for treating wood with the composition, and wood treated with the disclosed composition and method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】溶剂型木材防腐剂组合物本申请要求了2017年3月24日提交的美国临时申请序列号62/476,067的优先权,将其整个内容通过引用并入本申请。本申请引用的所有专利、印刷出版物和参考文献的整个内容都通过引用并入本申请。
本专利技术涉及木材防腐剂组合物及使用该组合物用于保护木材和木材产品免受木腐菌、昆虫和白蚁生物侵袭的方法。
技术介绍
木材防腐组合物用于保护木材和其它基于纤维素的材料例如纸、刨花板、纺织品、绳索等免受木材破坏生物(例如真菌和昆虫)的侵袭。常规的木材防腐组合物通常在溶剂载体中含有金属化合物、有机杀生物剂或金属化合物与有机杀生物剂这两者。用于木材防腐制剂的金属化合物的一些实例是铜、锌、锡、硼、氟的化合物。已用于木材防腐制剂的有机杀生物剂的一些实例包括杀虫剂、杀真菌剂、杀霉剂、除藻剂、杀细菌剂,其已直接溶解在含油载体中。这种化合物的实例为唑类、氨基甲酸酯类、异噻唑啉酮类、硫氰酸酯类、亚磺酰胺类、季鏻类化合物、季铵化合物、腈类、吡啶类等,以及这些化合物的协同混合物。在有机溶剂载体中一起制备这种金属和有机化合物是合乎需要的,因为有机溶剂载体可赋予纤维素基质如木材防水性和尺寸稳定性,并且不会引起处理的木材或木料的溶胀。然而,尽管许多专利技术人付出了努力,但制备含有颗粒的固体分散体的有机载体防腐剂/杀生物剂系统是困难的或不可能的。迄今为止,金属化合物已经作为可溶性金属络合物加入到有机载体中,或者金属化合物溶解在有机载体中以增强它们在有机溶剂中的处理特性。例如,环烷酸铜(CuN),一种常见的溶剂型铜基防腐剂,其为与环烷酸络合并且溶解在烃溶剂中的铜离子溶液。另一实例为羟基喹啉铜木材防腐剂。羟基喹啉铜是一种溶于烃类溶剂中的8-喹啉铜(Cu8)络合物。CuN和Cu8木材防腐剂在2016年美国木材保护协会(AWPA)标准手册中分别列为P36-16和P37-11。将金属化合物加入到有机载体中的另一技术为形成油包水乳液,其中金属化合物作为金属络合物溶解在水中,然后将水性金属络合物与乳化化合物混合,以制备油包水乳液。然而,由于乳液在高剪切混合下的敏感性或当制剂从储罐转移到处理罐时,在木材真空压力处理期间使用这些油包水乳液存在稳定性和相容性问题。结果,仍然存在对制备在有机溶剂载体中含有金属化合物的稳定木材防腐剂组合物的未满足的需求。因此,通过在溶剂载体中使用分散的颗粒金属化合物(特别是铜化合物)的组合物来满足这种需求是本专利技术的目的之一。颗粒铜化合物例如碱式碳酸铜在存在于水性介质中时为有效的抵抗腐朽菌和白蚁的杀真菌剂,因为它们可以在水溶液中释放铜离子。当颗粒铜化合物用于有机溶剂载体时,其释放离子铜的能力及其抵抗腐朽菌的效力是未知的。我们惊奇地发现,有机溶剂载体中的颗粒铜抵抗木腐菌也是有效的。木材防腐剂制剂通常使用水作为载体来制备。然而,有机溶剂载体也用于许多防腐剂系统,例如轻质有机溶剂防腐剂(LOSP)处理、木榴油处理、五氯苯酚(PCP)处理或环烷酸铜(CuN)处理。2016年美国木材保护协会(AWPA)标准手册列出了几种标准化的有机溶剂系统,例如HAS-14、HSC-11、HSF-11、HSG-11和HSH-14,其用作木材防腐剂的载体。这些溶剂例如LOSP溶剂或PCP/Cu-Nap/木馏油溶剂中的大多数由于芳族化合物的存在而具有强烈的气味。芳族化合物的存在不仅会产生强烈的气味,而且这还会引起工人暴露其中的担忧。结果,本专利技术的另一目的为通过在木材防腐剂制剂中使用替代性有机溶剂载体来克服与有机溶剂相关的气味和健康问题。此外,我们意外地发现,使用含有低芳族含量或基本上不含芳族含量的有机溶剂来制备本专利技术的颗粒铜制剂可以提高制剂的粒径和分散稳定性。用包含在有机载体中的颗粒化合物的木材防腐剂制剂处理木材时经常遇到的另一问题称为“失效”或“沉降(fallout)”。许多时候,用这些制剂处理的木材在木材表面上将会留下残留物。残留物是由于颗粒化合物的附聚/聚集引起的,并且可以在处理的木材表面上看到。通过在木材上过滤颗粒化合物形成残留物,这是由颗粒化合物的附聚产生的。失效和沉降现象是不利的,因为附聚阻止颗粒化合物有效地渗透到木材中。表面沉积物如残留残留物对环境也有害,因为处理的木材在投入使用时会将残留物丧失到周围的地面或水中。这种物质的丧失导致对真菌腐烂和昆虫侵袭的抵抗力降低。本专利技术的专利技术人惊奇地发现,具有低芳族含量的有机载体与某些特定的颗粒铜化合物和分散剂的组合为用于处理木材的有效木材防腐制剂,并且不会导致失效或沉降现象。本专利技术涉及稳定的木材防腐剂组合物,其包含在低芳族含量的有机溶剂载体中的颗粒铜化合物。令人惊奇地发现,本专利技术的颗粒铜组合物抵抗腐朽菌是有效的。此外,本专利技术的组合物具有低芳族含量和低气味。此外,本专利技术组合物的令人惊奇的方面为颗粒铜颗粒在低芳族含量的有机溶剂载体中具有优异的稳定性。这种优异的稳定性有利于使用本专利技术的木材防腐剂组合物对木材进行压力浸渍。
技术实现思路
本专利技术提供用于使木材防腐的组合物和方法。组合物包含颗粒金属化合物、具有低芳族含量或没有芳族含量的有机溶剂载体、和分散剂。令人惊奇地发现,颗粒金属化合物抵抗木腐菌是有效的。此外,颗粒分散制剂具有优异的保质期稳定性。本专利技术中公开的低芳族含量的溶剂通常是指芳族含量小于22%v/v、或优选小于8%v/v、小于5%v/v、小于1%v/v、小于0.1%v/v或基本上0.0%v/v的任何烃溶剂。在某些实施方案中,本专利技术涉及处理木材或木材产品的方法,其包括使木材或木材产品与颗粒金属木材防腐剂组合物在低芳烃溶剂中接触的步骤。在另一实施方案中,颗粒状防腐剂组合物可以进一步含有有机杀生物剂,例如三唑杀真菌剂或吡唑杀真菌剂。颗粒金属与有机杀生物剂的比率为约1:1至约500:1。在某些实施方案中,本专利技术组合物中的金属化合物为微粉化铜化合物、低芳族含量的溶剂和分散剂。微粉化铜组合物可进一步包含三唑化合物。本专利技术的微粉化铜组合物的三唑包括但不限于氧环唑(azaconazole);糠菌唑(bromuconazole);环菌唑(cyproconazole);苄氯三唑醇(diclobutrazol);苯醚甲环唑(difenoconazole);烯唑醇(diniconazole);烯唑醇-M(diniconazole-M);氟环唑(epoxiconazole);乙环唑(etaconazole);腈苯唑(fenbuconazole);氟喹唑(fluquinconazole);氟硅唑(flusilazole);粉唑醇(flutriafol);呋菌唑(furconazole);呋醚唑(furconazole-cis);己唑醇(hexaconazole);亚胺唑(imibenconazole);种菌唑(ipconazole);ipfentrifluconazole;mefentrifluconazole;叶菌唑(metconazole);腈菌唑(myclobutanil);戊菌唑(penconazole);丙环唑(propiconazole);丙硫菌唑本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种木材防腐剂组合物,其包含:/na.具有低芳族含量的有机溶剂载体;/nb.粒径为约0.005微米至约10微米的金属化合物固体颗粒的分散体;/nc.有机杀生物剂;和/nd.分散剂;/n其中所述分散剂与所述金属化合物的比率为约1:500至约100:1(wt/wt)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 US 62/476,0671.一种木材防腐剂组合物,其包含:
a.具有低芳族含量的有机溶剂载体;
b.粒径为约0.005微米至约10微米的金属化合物固体颗粒的分散体;
c.有机杀生物剂;和
d.分散剂;
其中所述分散剂与所述金属化合物的比率为约1:500至约100:1(wt/wt)。


2.一种木材防腐剂组合物,其包含:
a.可生物降解的有机溶剂载体,所述可生物降解的有机溶剂载体选自植物油、可再生资源油和生物柴油;
b.粒径为约0.005微米至约10微米的金属化合物固体颗粒的分散体;
c.有机杀生物剂;和
d.分散剂;
其中所述分散剂与所述金属化合物的比率为约1:500至约100:1(wt/wt)。


3.根据权利要求2所述的木材防腐剂,其中所述有机溶剂为植物油,所述植物油选自亚麻籽油、椰子油、玉米油、棉子油、橄榄油、棕榈油、低芥酸菜子油、棕榈仁油、花生油、菜子油、红花油、芝麻油、大豆油、葵花油、蓖麻油、桐油、罂粟籽油、斑鸠菊油、杏仁油、山毛榉坚果油、巴西坚果油、初榨橄榄油、腰果油、榛子油、澳洲坚果油、蒙刚果油(或曼杰提树油)、胡桃油、松子油、阿月浑子油、核桃油、南瓜子油、巴卡斯果油、葡萄子油、米糠油、烛果油和大麻子油。


4.根据权利要求2所述的木材防腐剂,其中所述有机溶剂为可再生资源油和/或生物柴油。


5.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的d95为小于约10微米。


6.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的d95为小于约5微米。


7.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的d95为小于约2微米。


8.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的d95为小于约1微米。


9.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的d95为小于约0.5微米。


10.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的d95为小于约0.2微米。


11.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的d95为小于约0.1微米。


12.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的平均粒径为约20nm至约100nm。


13.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的平均粒径为约20nm至约200nm。


14.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的平均粒径为约20nm至约500nm。


15.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的平均粒径为约50nm至约200nm。


16.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的平均粒径为约50nm至约300nm。


17.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的平均粒径为约50nm至约500nm。


18.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述固体颗粒的平均粒径为约100nm至约500nm。


19.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中分散剂与金属化合物的比率为约1:100至约10:1(wt/wt)。


20.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中分散剂与金属化合物的比率为约1:20至约10:1(wt/wt)。


21.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中分散剂与金属化合物的比率为约1:10至约1:1(wt/wt)。


22.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体包含的芳族含量为小于约22重量%。


23.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体包含的芳族含量为小于约15重量%。


24.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体包含的芳族含量为小于约8重量%。


25.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体包含的芳族含量为小于约1重量%。


26.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体包含的芳族含量为小于约0.1重量%。


27.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体基本不含芳族化合物。


28.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的最小闪点为约20℃。


29.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的最小闪点为约30℃。


30.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的最小闪点为约40℃。


31.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的最小闪点为约60℃。


32.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的最小闪点为约80℃。


33.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的最小闪点为约100℃。


34.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的最小闪点为约120℃。


35.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的最小闪点为约140℃。


36.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的沸点为约40℃至约300℃。


37.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的沸点为约60℃至约95℃。


38.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的沸点为约130℃至约270℃。


39.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的沸点为约130℃至约185℃。


40.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的沸点为约140℃至约200℃。


41.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的沸点为约150℃至约190℃。


42.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的沸点为约180℃至约220℃。


43.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的沸点为约190℃至约250℃。


44.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机溶剂载体的沸点为约220℃至约270℃。


45.根据权利要求1所述的木材防腐剂组合物,其中所述金属化合物为铜化合物。


46.根据权利要求45所述的木材防腐剂组合物,其中所述铜化合物选自铜金属、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、氯氧化铜、8-羟基喹啉铜、二甲基二硫代氨基甲酸铜、吡啶硫酮铜、硼酸铜和碱式硼酸铜。


47.根据权利要求46所述的木材防腐剂组合物,其中铜浓度为约0.05%至约5.0%(wt/wt)。


48.根据权利要求46所述的木材防腐剂组合物,其中铜浓度为约0.5%至约3.0%(wt/wt)。


49.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述有机杀生物剂为三唑或吡唑。


50.根据权利要求49所述的木材防腐剂组合物,其中所述三唑选自氧环唑、糠菌唑、环菌唑、苄氯三唑醇、苯醚甲环唑、烯唑醇、烯唑醇-M、氟环唑、乙环唑、腈苯唑、氟喹唑、氟硅唑、粉唑醇、呋菌唑、呋醚唑、己唑醇、亚胺唑、种菌唑、ipfentrifluconazole、mefentrifluconazole、叶菌唑、腈菌唑、戊菌唑、丙环唑、丙硫菌唑、唑喹菌酮、硅氟唑、戊唑醇、四氟醚唑、三唑酮、三唑醇、灭菌唑、烯效唑和烯效唑-P。


51.根据权利要求49所述的木材防腐剂组合物,其中所述吡唑选自苯丙烯氟菌唑、联苯吡菌胺、胺苯吡菌酮、氟唑菌酰胺、呋吡菌胺、吡唑萘菌胺、oxathiapiprolin、氟唑菌苯胺、吡噻菌胺、氟唑菌酰羟胺、吡唑醚菌酯、唑胺菌酯、唑菌酯、吡咪唑和氟唑环菌胺。


52.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述杀生物剂选自杀真菌剂、杀细菌剂、杀白蚁剂和杀霉剂。


53.根据权利要求1或2所述的木材防腐剂组合物,其中所述组合物进一步包含选自着色剂、UV稳定剂、颜料和防水剂的添加剂。


54.一种处理木材产品的方法,所述方法包括使所述木材产品与组合物接触,所述组合物包含:
a.具有低芳族含量的有机溶剂载体;
b.粒径为约0.005微米至约10微米的金属化合物固体颗粒的分散体;
c.有机杀生物剂;和
d.分散剂;
其中所述分散剂与所述金属化合物的比率为约1:500至约100:1。


55.一种处理木材产品的方法,所述方法包括使所述木材产品与权利要求2所述的组合物接触。


56.一种处理木材产品的方法,所述方法包括使所述木材产品与权利要求3所述的组合物接触。


57.一种处理木材产品的方法,所述方法包括使所述木材产品与权利要求4所述的组合物接触。


58.根据权利要求54或55所述的方法,其中所述金属化合物为铜化合物。


59.根据权利要求58所述的方法,其中铜浓度为约0.05%至约5.0%(wt/wt)。


60.根据权利要求58所述的方法,其中铜浓度为约0.5%至约3.0%(wt/wt)。


61.根据权利要求54所述的方法,其中处理的木材产品中的溶液吸收量为小于约600L/m3。


62.根据权利要求54所述的方法,其中处理的木材产品中的溶液吸收量为小于约500L/m3。


63.根据权利要求54所述的方法,其中处理的木材产品中的溶液吸收量为小于约400L/m3。


64.根据权利要求54所述的方法,其中处理的木材产品中的溶液吸收量为小于约300L/m3。


65.根据权利要求54所述的方法,其中处理的木材产品中的溶液吸收量为小于约200L/m3。


66.根据权利要求54所述的方法,其中处理的木材产品中的溶液吸收量为小于约100L/m3。


67.根据权利要求54所述的方法,其中处理的木材产品中的溶液吸收量为小于约50L/m3。


68.根据权利要求54所述的方法,其中处理的木材产品中的溶液吸收量为小于约10L/m3。


69.根据权利要求54或55所述的方法,其中所述接触选自压力和/或真空处理、浸渍、喷涂、刷涂和微波处理。


70.根据权利要求54所述的方法,其中处理的木材产品的表面基本没有颗粒残留物。


71.根据权利要求54所述的方法,其中所述木材产品可在所述接触步骤后立即使用而无需进行干燥步骤。


72.根据权利要求71所述的方法,其中所述干燥步骤选自真空处理、加热、窑干和风干。


73.一种制备分散体的方法,所述方法包括以下步骤:
a.将具有低芳族含量的有机溶剂载体、金属化合物固体颗粒和分散剂组合;
b.将步骤(a)的混合物转移到预先填充有研磨介质的研磨机中;和
c.将步骤(a)的混合物研磨至约0.005微米至约10微米的粒径;
其中所述分散剂与所述金属化合物的比率为约1:500至约100:1。


74.根据权利要求73所述的方法,其中所述研磨介质的密度为至少约2.5g/cm3。


75.根据权利要求73所述的方法,其中所述研磨介质的密度为至少约3.8g/cm3。


76.根据权利要求73所述的方法,其中所述研磨介质的密度为至少约5.5g/cm3。


77.根据权利要求73所述的方法,其中所述研磨介质的密度为至少约6g/cm3。


78.根据权利要求73所述的方法,所述方法进一步包括将所述分散体用具有低芳族含量的有机溶剂载体稀释的步骤,其中所述芳族含量为小于约22重量%。


79.根据权利要求73所述的方法,所述方法进一步包括将所述分散体用具有低芳族含量的有机溶剂载体稀释的步骤,其中所述芳族含量为小于约15重量%。


80.根据权利要求73所述的方法,所述方法进一步包括将所述分散体用具有低芳族含量的有机溶剂载体稀释的步骤,其中所述芳族含量为小于约8重量%。


81.根据权利要求73所述的方法,所述方法进一步包括将所述分散体用具有低芳族含量的有机溶剂载体稀释的步骤,其中所述芳族含量为小于约1重量%。


82.根据权利要求73所述的方法,所述方法进一步包括将所述分散体用具有低芳族含量的有机溶剂载体稀释的步骤,其中所述芳族含量为小于约0.1重量%。


83.根据权利要求73所述的方法,所述方法进一步包括将所述分散体用具有低芳族含量的有机溶剂载体稀释的步骤,其中所述芳族含量为基本0重量%。


84.一种木材产品,其通过将所述木材产品用木材防腐剂组合物处理的方法制备,其中所述木材防腐剂组合物包含:
a.具有低芳族含量的有机溶剂载体;
b.大小为约0.005微米至约10微米的金属化合物固体颗粒的分散体;
c....

【专利技术属性】
技术研发人员:J·张M·S·伊斯兰
申请(专利权)人:科佩斯性能化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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