[發明專利]甲基丙烯酸甲酯在木材中本體聚合制備玻璃化木材的方法

有效

• 申請號: 201310555275.7
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103568088A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 胡云楚;陳旬;袁利萍;田梁材;王潔;吳義強
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: B27K3/08
• 分類號: B27K3/08;B27K3/50
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 謝德珍

技術領域

本發明屬于木材強化功能性改良和高值化利用技術領域，特別涉及到原木、鋸材、板方等實體木材填充強化和高附加值利用。

背景技術

木材是四大傳統材料之一，它常被用作建筑、家具和室內裝修材料。然而我國可供利用的優質木材資源十分有限，雖然速生木材的應用從一定程度上緩解了木材供需的矛盾，但這些速生材存在著材質松軟、硬度小、強度低、易腐朽變形的缺陷，嚴重制約了速生木材的應用范圍。因此，對速生材進行功能性改良非常必要。

一種木塑復合材料的制備方法及制得的木塑復合材料(CN200810022633.7)報道了將高分子乳液與植物纖維均勻混合，經干燥脫水后成型而制得一種木塑復合材料。復合木塑復合材料具有良好的木質感，耐濕、著色性良好，隔熱絕緣防腐，機械性能優異，質輕、抗酸堿、不腐爛、抗蟲蛀，且能百分之百回收再生利用，各項性能指標可與硬木產品相媲美。

木材塑料接枝復合體的生產方法(CN89102815.3)，是木材在負壓作用下，苯乙烯溶液填滿木材內部組織空隙，在少量的過氧化物引發下加熱聚合成為木材塑料接枝復合體。這種復合體具有強硬度、耐熱性、防潮濕、韌性好、防蟲蛀、防腐性、耐變形、耐彎曲等性能。

聚甲基丙烯酸甲酯俗稱有機玻璃，是無毒環保的材料，具有良好的化學穩定性和耐候性，同時具有質輕、價廉、易成型等優點，聚甲基丙烯酸甲酯透明度優良，有突出的耐老化性；它的比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力卻高出幾倍；它有良好的絕緣性和機械強度；對酸、堿、鹽有較強的耐腐蝕性能；易加工成型，可進行粘接、鋸、刨、鉆、刻、磨、絲網印刷、噴砂等手工和機械加工，加熱后可彎曲壓模成各種亞克力制品。廣泛應用于汽車工業、醫藥行業、電子產品的按鍵、日用消費品等領域。但是，表面硬度不高、易擦毛、抗沖擊性能低、成型流動性能差等是聚甲基丙烯酸甲酯的缺點。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種甲基丙烯酸甲酯在木材中本體聚合制備玻璃化木材的方法，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

甲基丙烯酸甲酯在木材中本體聚合制備玻璃化木材的方法，具體步驟包括：

（1）將甲基丙烯酸甲酯與引發劑、改性劑混合，在混合溶液中充分浸漬木質材料；

（2）將浸漬后的木質材料密閉陳放至少24小時；

（3）在密閉條件下通過恒溫加熱使步驟（1）中浸漬到木質材料中的浸漬物在木質材料中原位反應生成甲基丙烯酸甲酯的共聚體或聚甲基丙烯酸甲酯，反應完全后，保持密閉條件進行陳化；

（4）取出反應后的木質材料，洗滌，干燥，刨切砂光。

在本發明中，所選用的木質材料為原木、板材、方材、單板、薄板、木屑、木粉、纖維板、造紙原料中的一種。

在本發明中，所述甲基丙烯酸甲酯的共聚體為甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯、丁二烯、醋酸乙烯酯、烯丙基縮水甘油醚、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯中任意一種改性劑單體共聚而成的共聚體。

在本發明中，所述引發劑為有機過氧化物引發劑、無機過氧化物引發劑、偶氮類引發劑及氧化還原引發劑中的一種。

在本發明中，所述甲基丙烯酸甲酯與改性劑的質量比例為100:(10~30)，與引發劑的質量比例為100:(0.5~2.0)。

在本發明中，所述浸漬工藝采用真空-加壓浸漬。

在本發明中，所述恒溫加熱步驟包括以下步驟：先恒溫85~90℃，保溫時間8~10小時，再升溫至100~110℃，保溫時間8~10小時。

在本發明中，所述步驟（4）中的洗滌為采用稀酸、稀堿和純水依次洗滌，保證木質材料的潔凈，所述干燥為常溫下的真空干燥。

有益效果：

本發明采用本體聚合原理，單體、引發劑、改性劑都是小分子的液體，因而比較容易浸入木材孔隙中；本發明是本體聚合反應，不需要額外添加溶劑，浸入木材中的處理液通過聚合反應后都能夠固化留存于木材之中，不對環境造成危害；本發明為固體玻璃狀的聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯共聚體填充于木材中形成玻璃化的木質材料，兼具了木材和聚合物的共同特性，因而與未處理木材相比，其具有良好的尺寸穩定性、硬度、強度和耐磨性，且可涂飾，刨、切、釘等加工與實體木材無區別，不受使用條件和加工方式等的限制，它還保留了木材美觀的天然紋理等優點，它還在耐水性、防腐防霉性上較未處理木材強。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述。

實施例1：