[發(fā)明專利]一種交聯(lián)型木材改性劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610634315.0
• 申請日: 2016-08-04
• 公開（公告）號: CN106217536B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐榮燕;王博
• 申請（專利權(quán)）人: 南京博俊新材料有限公司;王博
• 主分類號: B27K3/50
• 分類號: B27K3/50;B27K3/52;B27K3/08
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 顧進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種交聯(lián)型木材改性劑。

背景技術(shù)

木材是當(dāng)今社會公認(rèn)的四大建材中唯一可再生的建材資源，它幾乎出現(xiàn)在各行各業(yè)中。從遠(yuǎn)古時代的猿人棲樹而息到鉆木取火，再到現(xiàn)代的家居作業(yè)，人類從未離開過木材，可以說人類的發(fā)展也是伴隨著木材進(jìn)行的。

隨著人類文明的發(fā)展，無論是造紙業(yè)、家具業(yè)、包裝業(yè)、汽車行業(yè)等等各種行業(yè)都離不開木制品的身影。木材的消耗量越來越大，我國也由一個森林儲量大國變成了一個木材進(jìn)口大國，而且國內(nèi)木材需求缺口日益增大。為了緩解這種供需矛盾，國家提出了速生豐產(chǎn)林建設(shè)的計劃，但是隨著速生豐產(chǎn)林面積的增加，國內(nèi)木材缺口應(yīng)該縮小，但是經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)效果并沒有像預(yù)想的那么湊效，究其原因主要是因為速生林的材質(zhì)不理想，易發(fā)生變形、密度低，而且硬度不高，只能使用在一些對材質(zhì)要求較低的行業(yè)。所以只有將速生材進(jìn)行優(yōu)化，提高其性能，這樣才能緩解目前的供需難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種交聯(lián)型木材改性劑。

為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的，一種交聯(lián)型木材改性劑，由以下重量份的組分組成：甲醛100份，尿素5～15份，二苯基甲烷二異氰酸酯30～50份，烷基硅醇5～10份，堿性催化劑5～10份，有機(jī)溶劑100～200份和水1500～2000份；

該改性劑按照如下方法合成：

1)在反應(yīng)釜中加入二苯基甲烷二異氰酸酯及有機(jī)溶劑，攪拌均勻后，加入烷基硅醇，室溫下反應(yīng)0.5～2小時，再加入1/3～1/2甲醛升溫至60℃，保溫反應(yīng)1～4小時；

2)將尿素加入反應(yīng)釜中，開動攪拌，緩慢加入1/3～1/2堿性催化劑，將釜溫控制在45～60℃，反應(yīng)1～4小時；

3)將剩余的甲醛溶液和剩余的堿性催化劑加入反應(yīng)釜中，將釜溫升至85℃～90℃，保溫1-2h；

4)將水平分三等份，分三次加入；控制釜內(nèi)溫度在70～80℃，流加入第一份水，反應(yīng)0.5～2小時后升溫到100～120℃反應(yīng)0.5～2小時；降溫至70～80℃，流加入第二份水，反應(yīng)0.5～2小時后，將至40～50℃，加入第三份水，拌均勻，出料。

所述的烷基硅醇為三甲基硅醇，叔丁基二甲基硅烷醇或癸醇。

所述的堿性催化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙二胺中的一種或多種。

所述的有機(jī)溶劑為丙酮、丁酮或甲苯。

本發(fā)明首先用烷基硅醇對MDI分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性，形成預(yù)聚合物，一方面改變其對稱的分子結(jié)構(gòu)，降低其NCO官能團(tuán)活性，使體系中各分子之間產(chǎn)生活性差異，以便后續(xù)與水的反應(yīng)產(chǎn)生快慢不同的速度，避免“聚脲”渣子的生成，另一方面，有機(jī)硅的有機(jī)端會在毛細(xì)管內(nèi)均勻排列，形成一層疏水膜，抑制毛細(xì)管對水的吸附作用，提高了木材的抗水性。

采用該改性劑對人工林木材進(jìn)行真空加壓浸漬處理，可使木材的尺寸穩(wěn)定性、硬度和抗水性得到大幅提高，改性后的木材可廣泛用于地板、門窗、家具、戶外平臺甲板等產(chǎn)品的加工，大幅提高了人工林木材的應(yīng)用價值，對實現(xiàn)以人工林代替天然林資源，緩解我國木材供需矛盾，實現(xiàn)森林資源可持續(xù)發(fā)展利用具有重要意義。

具體實施方式

實施例1

一種交聯(lián)型木材改性劑，由以下重量份的組分組成：甲醛100份，尿素5份，二苯基甲烷二異氰酸酯50份，三甲基硅醇10份，氫氧化鈉5份，丙酮100份和水1500份；

該改性劑按照如下方法合成：

1)在反應(yīng)釜中加入二苯基甲烷二異氰酸酯及丙酮，攪拌均勻后，加入三甲基硅醇，室溫下反應(yīng)0.5小時，再加入1/3甲醛升溫至60℃，保溫反應(yīng)1小時；

2)將尿素加入反應(yīng)釜中，開動攪拌，緩慢加入1/3氫氧化鈉，將釜溫控制在45～60℃，反應(yīng)2小時；

3)將剩余的甲醛溶液和剩余的氫氧化鈉加入反應(yīng)釜中，將釜溫升至85℃～90℃，保溫1-2h；

4)將水平分三等份，分三次加入；控制釜內(nèi)溫度在70～80℃，流加入第一份水，反應(yīng)0.5小時后升溫到100～120℃，反應(yīng)0.5小時；降溫至70～80℃，流加入第二份水，反應(yīng)0.5小時后，將至40～50℃，加入第三份水，拌均勻，出料。

實施例2

一種交聯(lián)型木材改性劑，由以下重量份的組分組成：甲醛100份，尿素15份，二苯基甲烷二異氰酸酯30份，叔丁基二甲基硅烷醇5份，氫氧化鉀10份，丁酮200份和水2000份；

該改性劑按照如下方法合成：