[發明專利]復合木材防腐處理液、其制備方法和用該處理液使木材改性的處理方法

無效

• 申請號: 200710178350.7
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN101161431A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 曹金珍;姜卸宏
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B27K3/52
• 分類號: B27K3/52
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所
• 代理人: 葉凡;王薪和

技術領域

本發明涉及一種浸漬木材的滲入液體、該滲入液體的制備方法以及用該滲入液體浸漬木材的處理方法，特別涉及一種木材防腐液、其制備方法以及利用該木材防腐液使木材改性的處理方法。

背景技術

木材作為一種由天然高分子化合物組成的生物性材料，具有強重比大，加工能耗少，環境污染相對小等優點，但同時也存在材質疏松、材性變異大，容易受到環境以及微生物的侵害而破壞的不足。

雖然采用傳統的木材防腐劑處理可以在一定程度上有效的提高木材耐腐性，延長木材的使用壽命，但傳統的木材防腐處理在提高木材的物理力學強度等方面性能上存在較為嚴重的不足，另外大部分的傳統木材防腐劑以銅、鉻、砷等元素為主要有效成分，而這些金屬成分對人身健康和環境安全具有潛在的危害，從而使防腐處理材尤其是人工林防腐處理木材的使用受到一定的限制。

為此，可以采用各種高科技手段對木材進行復合改性，制備各類不僅防腐性能優良，而且各方面性能也較為優異的木質復合材料，如陶瓷木、碳化木、木塑復合材料等。其中以木材-無機納米復合材料所表現出的良好的性能而受到廣泛的關注。

有研究者采用溶膠-凝膠法制備木材無機質復合材料(參見張明華等人的譯文“溶膠-凝膠法制備木材-無機質復合材料(之三)”，吉林建材2000，(82)：39-44)，該材料可以有效的提高木材的尺寸穩定性和滯火性。

此外，廖秋霞等人公開了利用原位溶膠-凝膠制備木材-PMMA-SiO2復合材料的方法(參見“.原位溶膠-凝膠制備木材-PMMA-SiO2復合材料及其顯微結構”，福建化工，2001，(1)：21-23)；孫立等人公開了通過化學反應方法制備木材-SiO2復合材料(參見“用化學方法制備木材/二氧化硅納米復合材料”，中國建筑科技，1998，7(3)：23-25)；邱堅等人公開了一種超臨界干燥技術制備的木材-SiO2復合材料的方法(參見“超臨界干燥制備木材-SiO2氣凝膠復合材料及其納米結構”，東北林業大學學報，2005，33(3)：3-4)。采用溶膠-凝膠法、化學反應法、超臨界干燥技術制備的木材-SiO2復合材料則具有納米結構，使復合材料具有納米尺寸。由于納米材料會表現出許多常規物質所不具備的各種物理效應從而使木材-無機納米復合材料在很多性能上都有較大的提高。

此外，國內還有研究者提出使用蒙脫土采用插層復合的方法制備木材/蒙脫土納米復合材料。例如，呂文華提出了一種制備蒙脫土納米插層復合材料的方法(參見“木材/蒙脫土納米插層復合材料的制備，博士學位論文，北京林業大學，2004)；該方法采用CTMAB作為改性劑制備了有機蒙脫土，以水溶性酚醛樹脂為復合中間介質，采用常壓浸漬法制備了蒙脫土/木材復合材料以提高木材的力學強度、硬度、尺寸穩定性。

發明內容

本發明的目的是針對以上現有技術存在的問題，提供一種使木材改性的復合防腐處理液及其制備方法，該復合防腐處理液中含有蒙脫土，經其處理可以獲得防腐劑固著效果好的木材/蒙脫土復合材料，從而使木材不但具有防腐性能，而且還提高物理力學性能、硬度和尺寸穩定性。

本發明的另一目的是提供一種使木材改性的處理方法，通過方法可以獲得防腐劑固著效果好的木材/蒙脫土復合材料，從而使木材不但具有防腐性能，而且還提高物理力學性能、硬度和尺寸穩定性。

根據本發明一方面提供的一種復合木材防腐處理液，包括如下原料成分：有機蒙脫土和木材防腐液，其中有機蒙脫土包括鈉基蒙脫土(Na-MMT)和十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)

其中，鈉基蒙脫土(Na-MMT)和十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)的陽離子交換量之比為1∶1.0-3.0。特別是，鈉基蒙脫土(Na-MMT)和十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)的陽離子交換量之比優選為1∶1.0-2.0。

其中，木材防腐液為含二癸基二甲基氯化銨(DDAC)的溶液，使其濃度為0.5-2.5％。特別是，木材防腐液為含二癸基二甲基氯化銨(DDAC)的溶液的濃度優選為1.5-2.5％。

其中，使有機蒙脫土在木材防腐液中的分散成濃度為1.5-3.0％。特別是，有機蒙脫土在木材防腐液中的濃度優選為1.5-2.5％。

根據本發明另一方面提供的復合木材防腐處理液的制備方法，包括如下順序進行的步驟：

1)制備有機蒙脫土

將鈉基蒙脫土(Na-MMT)制成濃度為3-8％的分散液，在分散液中加入十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)，在60-90℃溫度下使其充分反應，經冷卻后獲得的沉淀物為有機蒙脫土；