[發(fā)明專利]石蠟乳液-硼酸鹽復(fù)合改性劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410160581.5
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103963124A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹金珍;王望;朱愿;崔福通
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B27K3/08
• 分類號: B27K3/08;B27K5/00;B27K5/04;B27K3/52
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合改性劑及其制備方法，及其在改性高溫?zé)崽幚聿纳系膽?yīng)用。

背景技術(shù)

木材是樹木在自然界中天然生長形成的一種綠色材料，是森林生態(tài)系統(tǒng)中儲量巨大的生物質(zhì)。木材作為工業(yè)和生活用材，與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人類生活息息相關(guān)，并擁有諸多優(yōu)良品質(zhì)，如強(qiáng)重比大、加工能耗少、環(huán)境污染少、可回收利用以及良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性等。木材主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，因此其中含有大量親水性的羥基，易吸水，在使用過程中木材含水率的變化導(dǎo)致木材存在一些缺陷，如干縮濕漲、尺寸不穩(wěn)定；易腐、生物耐久性差等，在一定程度上限制了木材的使用價值和應(yīng)用范圍。

高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)是一種近些年來常用的改善木材性能的技術(shù)，該方法將木材在有過熱蒸汽、惰性氣體或熱油等保護(hù)的條件下，在高溫（約為150～260℃）的環(huán)境下進(jìn)行一段時間的熱處理。經(jīng)過高溫?zé)崽幚淼玫降漠a(chǎn)品被稱為高溫?zé)崽幚聿模卜Q炭化木，其研究已有近百年的歷史，近十年來，高溫?zé)崽幚聿闹饾u走向工業(yè)化生產(chǎn)及推廣應(yīng)用階段，比較成熟的技術(shù)芬蘭的Thermowood，荷蘭的Plato Wood，德國的OHT-Oil熱處理技術(shù)，以及法國的Bois Perdure工藝和Rectification工藝等，我國的研究者也針對這一技術(shù)申請了CN1868704A、CN101069972A、CN101224593A等一系列專利。

與傳統(tǒng)的防腐改性材相比，高溫?zé)崽幚聿沫h(huán)保性能十分優(yōu)異，。由于在處理中不需要使用有害的化學(xué)物質(zhì)，因此在使用的過程中并不會對環(huán)境產(chǎn)生危害；同時，廢舊的高溫?zé)崽幚砟静目梢灾苯邮褂萌紵姆椒ㄌ幚怼３酥猓邷責(zé)崽幚砟静倪€具有以下優(yōu)點：（1）可以提高木材的尺寸穩(wěn)定性；（2）可以提高木材的防腐性能；（3）經(jīng)過高溫?zé)崽幚淼哪静钠洳纳兩睿梢詫\色木材處理為高貴木材的材色；（4）高溫?zé)崽幚砟静牡哪途眯杂幸欢ǔ潭鹊奶岣摺?/p>

但是，隨著高溫?zé)崽幚聿牡钠毡槭褂茫浯嬖诘膯栴}也逐步暴露出來。（1）高溫?zé)崽幚砟静膶δ静牡牧W(xué)性能有不良的影響，特別是彎曲性能（如MOR）；（2）熱處理木材的耐腐性能改善顯著，但不具有防霉性能，同時，也不能提高抗白蟻性能。

針對這兩點問題，很多研究者選擇浸漬預(yù)處理的方法改性高溫?zé)崽幚聿模噲D改善相關(guān)缺點。Kartal等人（2008）在進(jìn)行高溫?zé)崽幚碇埃紫仁褂门鹚峄蛘逥OT進(jìn)行浸漬預(yù)處理，通過硼酸鹽溶液的緩沖作用，控制高溫?zé)崽幚聿牡慕到獬潭龋档土烁邷責(zé)崽幚聿牡牧W(xué)性能損失。然而在Kartal的后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)，加入硼酸鹽類物質(zhì)會極大地提高高溫?zé)崽幚聿牡奈裕瑢ζ洚a(chǎn)生不良效果。中國專利公開號為CN101716790A的發(fā)明專利公開了一種使用樹脂預(yù)處理生產(chǎn)橡膠樹炭化木的方法，減少了橡膠樹炭化木的強(qiáng)度損失，提高了其尺寸穩(wěn)定性和耐久性。但是該專利中所使用的酚醛樹脂與脲醛樹脂等樹脂改性劑均在一定程度上存在甲醛釋放的隱患，破壞了高溫?zé)崽幚聿脑械沫h(huán)保特性。中國專利公開號為CN103240780A的發(fā)明專利公開了一種使用硅溶膠浸注預(yù)處理改善炭化木性能的方法，減少了炭化木的質(zhì)量損失率，降低了平衡含水率，提高了尺寸穩(wěn)定性和防白蟻性。但是該專利中使用的硅溶膠濃度達(dá)到20-50%，導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高，且過高的處理濃度會在一定程度上影響木材自身的特性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合改性劑，并利用其對高溫?zé)崽幚聿倪M(jìn)行預(yù)處理，從而提高高溫?zé)崽幚聿牡牧W(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、防白蟻性能。

為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明首先提供一種石蠟乳液-硼酸鹽復(fù)合改性劑，所述復(fù)合改性劑包括如下重量份的組分：

作為優(yōu)選，所述復(fù)合改性劑包括如下重量份的組分：

更為優(yōu)選，所述復(fù)合改性劑包括如下重量份的組分：

其中：

所述固體石蠟選自精煉石蠟、半精煉石蠟、粗石蠟；

所述非離子表面活性劑選自失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇辛基苯基醚類、聚氧乙烯去水山梨醇單月桂酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯；

所述陰離子表面活性劑選自硬脂酸鈉、烷基磺酸鈉、琥珀酸酯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽；

所述助表面活性劑選自異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇、1-己醇、2-己醇；

所述脂肪酸選自油酸、硬脂酸、月桂酸；

所述硼酸鹽選自五水四硼酸鈉、十水四硼酸鈉、四水八硼酸鈉。

本發(fā)明中硼酸鹽主要起到兩個作用：