[發明專利]一種氮羥甲基乙烯脲樹脂改性劑及其應用

有效

• 申請號: 201710766060.8
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107599092B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 李萬菊;李興偉;陳利芳;李怡欣
• 申請（專利權）人: 廣東省林業科學研究院
• 主分類號: B27K3/50
• 分類號: B27K3/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;陳征

本發明涉及基礎材料化學領域，具體涉及一種氮羥甲基乙烯脲樹脂改性劑及其應用。本發明所述的氮羥甲基乙烯脲樹脂改性劑，其原料包括：氮羥甲基乙烯脲樹脂15～70份，穩定劑2～6份，催化劑3～8份，水30～80份，所述催化劑為水溶性有機酸。本發明提出的氮羥甲基乙烯脲樹脂改性劑，原材料來源廣泛，制備及使用簡單安全，環保。使用該改性劑處理木材竹材，能改善材料的尺寸穩定性、耐久性、耐老化性能等，使材料能夠保持其原有的天然質感，且防潮、防霉、耐腐、防蟲、耐濕熱變形、硬度及順紋抗壓強度提高，對沖擊韌性影響小。經處理后，其性能可滿足大部分使用場所，成本低廉，較為合理。

技術領域

本發明涉及基礎材料化學技術領域，具體涉及一種氮羥甲基乙烯脲樹脂改性劑及其應用。

背景技術

木材憑借其自然的紋理、質感、色澤、易加工性、高強重比等性能，深受人們喜愛，被廣泛應用于家具制造、家具裝飾、建筑等行業。然而，隨著人們生活水平日益提升，優質的木材供應越顯不足。通過改性技術優化速生人工林木材及竹材材質材性，是緩解木質材料供需矛盾的良好途徑。

近年來，木材功能性改良技術逐漸受到重視。該技術主要是通過浸泡、真空加壓浸漬處理等方式將低分子量單體、樹脂等浸入到木材內部，通過固化劑、催化劑及加熱的方式，使單體或樹脂發生聚合，甚至與木材細胞壁組份發生交聯反應，從而達到改變木材細胞微觀結構，改變霉菌及腐朽菌所需的營養物質，獲得防霉、耐腐性等抗生物劣化性能改善的目的。

氮羥甲基乙烯脲樹脂，如二羥甲基二羥基乙烯脲(DMDHEU)分子量低、具有活性的乙烯脲樹脂，能夠浸入木質材料細胞壁內部，且能與木質材料中的羥基發生醚化反應或自身發生縮聚反應形成體式大分子，改變木質材料細胞壁組份并對木質材料中的空隙進行填充，從而改善木質材料的尺寸穩定性、耐久性、耐老化性能等。

催化劑及穩定劑的選擇是木質材料樹脂改性技術的關鍵，既要保證樹脂在儲存過程中保持長效、穩定、均一，又要保證催化劑與木質材料的親和力與樹脂相當，且在加熱條件下能夠完成催化固化作用，并在后期使用中對木材細胞壁無明顯降解作用。現有DMDHEU樹脂改性木質材料技術采用的催化劑主要是MgCl₂·6H₂O，但該催化劑酸性強，容易造成木材細胞壁降解，進而影響其力學強度，且改性材抗生物劣化性能欠佳。

發明內容

本發明的目的是提供一種氮羥甲基乙烯脲樹脂改性劑及其制備方法。

本發明的木質材料樹脂改性劑，按重量份計，其原料包括：氮羥甲基乙烯脲樹脂15～70份，穩定劑2～6份，催化劑為3～8份，水30～80份，所述催化劑為水溶性有機酸。

優選地，上述原料的總重量份數為100份。

優選地，所述木質材料樹脂改性劑包括：氮羥甲基乙烯脲樹脂30～50份，穩定劑2～4份，催化劑為3～5份，水30～60份。

本發明提供的上述改性劑配方可有效保障處理木材的尺寸的穩定性及防霉耐久性，可滿足大部分使用場所，且改性劑本身成本低廉，較為合理。

本發明所述的氮羥甲基乙烯脲樹脂改性劑，氮羥甲基乙烯脲樹脂優選為二羥甲基二羥基乙烯脲(DMDHEU)，其分子量低，具有活性的氮羥甲基，能夠浸入木質材料細胞壁內部，且能與木質材料中的羥基發生醚化反應或自身發生縮聚反應形成體式大分子，改變木質材料細胞壁組份并對木質材料中的空隙進行填充，從而改善木質材料的尺寸穩定性、耐久性、耐老化性能等。

本發明所述的木質材料樹脂改性劑，催化劑優選為馬來酸酐、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、衣康酸(ITA)中的一種或兩種按比例混合。