[發明專利]一種負載二氧化鈦的疏水耐光老化型復合木材的制備方法

在審

• 申請號: 201710998569.5
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107627419A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 周洪杰;周煜;廖世垚;于海龍;孫興平;周楠;劉婷婷
• 申請（專利權）人: 阜陽市金木工藝品有限公司
• 主分類號: B27K3/02
• 分類號: B27K3/02;B27K3/52;B27K5/04
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及木材改性領域，具體涉及一種負載二氧化鈦的疏水耐光老化型復合木材的制備方法。

背景技術

木材是一種天然資源，對木材進行防腐處理可以延長木材使用壽命，對節約木材、保護森林資源有重要意義。以木材為原料的膠合板易受蟲菌侵害而腐朽，使膠合板的使用受到限制，經過防腐處理的膠合板，可有效解決上述問題，達到防腐，防蟲，防霉的效果，延長膠合板的使用期限。傳統的木材防腐處理方法有很多弊端，應研究一種綠色安全無污染的木材防腐技術。木材在潮濕環境下易潮易霉，遇明火易燃燒，這不僅降低了木材的利用率，也阻礙了木材在生產生活中的應用。為解決木材易潮易霉易燃的問題，擴大木材應用領域，提高木材利用率。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種負載二氧化鈦的疏水耐光老化型復合木材的制備方法，依照該方法制備的復合木材疏水性能好、耐光老化性能好。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：

一種負載二氧化鈦的疏水耐光老化型復合木材的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：

（1）木材的預處理：

將木材樣品用去離子水超聲清洗30-35min，置于100-105℃烘箱中真空干燥至恒重，密閉保存；

（2）二氧化鈦溶膠的制備：

向9-11重量份鈦酸丁酯中1:8-10緩慢滴入無水乙醇，攪拌30-35min混合均勻，滴加1-2重量份十二烷基硫酸鈉水溶液，用鹽酸調節pH為6-6.5，繼續攪拌15-20min，得到二氧化鈦溶膠，均分成兩份待用；

（3）水熱反應法制備二氧化鈦/木材復合材料：

將（1）中經過預處理的木材樣品放入水熱反應釜中，加入（2）中所得一份二氧化鈦溶膠，密閉置于烘箱中，升溫至80-90℃，恒溫1-2h，再降至室溫，取出超聲清洗40-45min，在45-50℃真空干燥1-2d，制得二氧化鈦/木材復合材料；

（4）二氧化鈦薄膜的負載及疏水改性：

向3-5重量份十六烷基三甲氧基硅烷中加入乙醇，配成質量分數為1-2%的低表面能溶液；

向（2）中所得另一份二氧化鈦溶膠中加入乙醇，配成質量分數為2-3%的二氧化鈦乙醇溶液，將（3）中所得復合材料放入其中，充分浸漬30-40min，室溫晾1-2h后，在104-106℃下干燥1-2h，再浸漬于低表面能溶液中處理1-2h，然后在60-70℃干燥2-3h，得到所述復合木材。

其中，步驟（2）中鹽酸濃度為34-36%，向2-4重量份十二烷基硫酸鈉中加水配成濃度為1×10^-3mol/L的溶液。

步驟（3）中升溫速率為10-11℃/min，降溫速率為0.5-0.6℃/min。

本發明的反應機理及有益效果如下：

以鈦酸丁酯為鈦源，制備二氧化鈦溶膠，用十二烷基硫酸鈉對其進行疏水改性，通過水熱法在木材上負載二氧化鈦，制備二氧化鈦/木材復合材料，疏水改性提高了復合材料的防潮性防霉性，燃燒時二氧化鈦能促進成炭、保護殘炭，復合材料具備阻燃性，二氧化鈦是一種光催化型的抗菌劑；通過溶膠凝膠法在木材表面負載二氧化鈦薄膜，然后修飾低表面能物質十六烷基三甲氧基硅烷，疏水劑與納米二氧化鈦表面的羥基發生化學反應，其烷烴長鏈嫁接于木材表面，賦予木材良好的疏水性能，同時利用二氧化鈦的紫外線吸收能力，提高木材的耐光老化性能。

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，進一步闡述本發明。

實施例

一種負載二氧化鈦的疏水耐光老化型復合木材的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：

（1）木材的預處理：

將木材樣品用去離子水超聲清洗35min，置于100-105℃烘箱中真空干燥至恒重，密閉保存；

（2）二氧化鈦溶膠的制備：

向9kg鈦酸丁酯中1:8緩慢滴入無水乙醇，攪拌35min混合均勻，滴加1kg十二烷基硫酸鈉水溶液，用鹽酸調節pH為6-6.5，繼續攪拌20min，得到二氧化鈦溶膠，均分成兩份待用；

（3）水熱反應法制備二氧化鈦/木材復合材料：

將（1）中經過預處理的木材樣品放入水熱反應釜中，加入（2）中所得一份二氧化鈦溶膠，密閉置于烘箱中，升溫至80-90℃，恒溫1.5h，再降至室溫，取出超聲清洗45min，在45-50℃真空干燥2d，制得二氧化鈦/木材復合材料；

（4）二氧化鈦薄膜的負載及疏水改性：