一种纳米复合木材防腐剂及其制备方法技术

技术编号:8481054 阅读:162 留言:0更新日期:2013-03-27 23:37
本发明专利技术公开了一种纳米复合木材防腐剂及其制备方法,该防腐剂以二氧化硅纳米材料为载体进行表面接枝高分子铵和胺,利用胺螯合铜离子;制备方法包括二氧化硅纳米材料的表面改性、表面改性的二氧化硅纳米材料接枝聚乙烯亚胺、QPEI/SiO2纳米材料的合成、PEI-QPEI/SiO2纳米材料的合成、螯合铜离子。本发明专利技术纳米复合木材防腐剂不易从木材上流失,且具有较高的杀菌功效,减少防腐剂的大量流失造成的环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防腐剂
,更具体的说是涉及。
技术介绍
木材防腐剂主要包括油类防腐剂、油载防腐剂和水载防腐剂三类,目前使用最为广泛的是水溶性防腐剂。水溶性防腐剂主要有铜铬砷(CCA)、铜铬硼(CCB)、氟铬酚砷(FCAP)、氨溶砷酸铜(ACA)、酸性铬酸铜阿(A CC)等。水溶性防腐剂价格低、效果好,近年来,这些防腐剂得到了广泛应用,该类防腐剂是绝大部分建筑用及家庭用材的主要防腐剂,但是在防腐木材使用过程中防腐剂易流失,且流失的铬、砷、铜等化合物也会对对土壤、水资源和环境造成污染。氨溶烷基铜铵(ACQ)是目前市场上销售量较大的水溶性防腐剂之一,该防腐剂避免铬和砷剧毒物对环境的污染,但对于铵盐和铜盐易从木材上流失的问题尚未解决。随着纳米技术的快速发展,纳米抗菌材料是近几年研制开发的一类新型抗菌材料。有文献报道用纳米氧化锌处理的木材有一定的防腐功效,并且纳米材料不易从木材上流失。但是该材料由于没有引入杀菌功能基团,对防止真菌侵蚀木材的能力不是很强。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供,该防腐剂不易从木材上流失,且具有较闻的杀菌功效。为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案是一种纳米复合木材防腐剂,其结构示意式为权利要求1. 一种纳米复合木材防腐剂,其结构示意式为2.—种纳米复合木材防腐剂的制备方法,包括以下步骤A、二氧化硅纳米材料的表面改性将二氧化硅纳米材料分散在醇中,量取适量的Y-氯丙基三乙氧基硅烷,加入反应容器中,搅拌,加热至醇沸点以上,恒温回流反应8 12h,使氯丙基耦合在二氧化硅纳米材料表面;反应完成后,离心分离,并用醇进洗涤,洗涤后的产物干燥处理,得到氯丙基化的二氧化硅纳米材料,即CP/Si02纳米材料;B、表面改性的二氧化硅纳米材料接枝聚乙烯亚胺将氯丙基化的二氧化硅纳米材料分散到水中,加入适量的PEI,将混合液加热,回流反应,反应结束后对反应液离心分离,并洗涤样品,除去残留的PEI,干燥后得到PEI/Si02纳米材料;C、QPEI/Si02纳米材料的合成将制得的PEI/Si02纳米材料,加入适量的环氧丙烷,搅拌下冰浴反应6 10 h后升温至环氧丙烷沸点以上,蒸出未反应的环氧丙烷,即得叔胺化的PEI/Si02 ;将适量醇倒入叔胺化的PEI/Si02中,加入适量的氯化苄,于5(T70 °C下进行回流反应18 24 h,反应结束后,过滤,用醇洗涤产物,干燥,即得QPEI/Si02材料;D、PE1-QPEI/SiO2纳米材料的合成将QPEI/Si02纳米材料分散至醇中,加入适量的Y—氯丙基三乙氧基硅烷,加热至醇沸点以上,恒温搅拌回流反应8 12 h,离心分离,干燥;将干燥后中间产物均匀分散于PEI水溶液中,在9(Tl00 °C下恒温搅拌回流反应12 24 h,将PEI接枝在QPEI/Si02纳米材料表面,制得PEI_QPEI/Si02纳米材料;E、螯合铜离子,将已制得的PEI_QPEI/Si02纳米材料分散到硫酸铜水溶液中,搅拌一段时间后,分离后干燥。3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于步骤A中所述二氧化硅纳米材料、Y-氯丙基三乙氧基硅烷、醇的质量比为1:(O. 5 I) : (6 8),所述二氧化硅纳米材料粒度为9(T150 nm,所述恒温干燥温度为100 150°C,干燥时间为12 24 h;步骤B中所述回流反应条件为9(Γ100 1回流反应1(T12 h,所述表面改性的二氧化硅纳米材料、PEI在混合液中的浓度分别为0. Γ0. 15 g/g和O. 2^0. 3 g/g ;干燥温度为6(Tl00 °C,干燥时间为8 12 h ;步骤C中所述PEI/Si02纳米材料与环氧丙烷的质量比为1: (4飞),所述醇、叔胺化的PEI/Si02、、氯化苄的质量比为(2 3):1: (I 2);所述干燥条件为60 100 °C下干燥24h以上。步骤D中所述QPEI/Si02m米材料、醇、Y—氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:(6 10) : (O. 5 I),干燥条件为:60 100 °C,干燥时间为12 24 h ;所述中间产物、PEIjW质量比为1: (3 5): (8 12);步骤E中所述PEI_QPEI/Si02纳米材料、硫酸铜、水的质量比为1: (O. 5^1) : (6^8)。4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于所述步骤A、C、D中醇选自甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇中的一种或几种。5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于所述步骤A中二氧化硅纳米材料可以通过以下方法制备(1)、取适量醇、水、氨水混合均匀,制得混合液;(2)、向混合液中加入适量的正硅酸乙酯,1(T40°C反应6 10 h,将反应液静置一段时间后离心分离,干燥,制得二氧化硅纳米材料。6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述步骤(I)中醇、水、氨的质量比为(5(T70): (8^10) : O. 5,步骤(2)中正硅酸乙酯在混合液中的浓度为O. 025 O. 03 g/g,干燥条件为50 90 °C干燥6 10 h。全文摘要本专利技术公开了,该防腐剂以二氧化硅纳米材料为载体进行表面接枝高分子铵和胺,利用胺螯合铜离子;制备方法包括二氧化硅纳米材料的表面改性、表面改性的二氧化硅纳米材料接枝聚乙烯亚胺、QPEI/SiO2纳米材料的合成、PEI-QPEI/SiO2纳米材料的合成、螯合铜离子。本专利技术纳米复合木材防腐剂不易从木材上流失,且具有较高的杀菌功效,减少防腐剂的大量流失造成的环境污染。文档编号C08G83/00GK102990740SQ20121034257公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月15日 优先权日2012年9月15日专利技术者刘金水, 马诗, 臧灵杰 申请人:安徽师范大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米复合木材防腐剂,其结构示意式为:式中:?为纳米SiO2,?为PEI,?为QPEI,????为Cu2+dest_path_image001.jpg,FDA0000214387362.jpg,FDA0000214387363.jpg,FDA0000214387364.jpg,dest_path_image002.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘金水马诗臧灵杰
申请(专利权)人:安徽师范大学
类型:发明
国别省市:

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