[發(fā)明專利]一種具有表面活性的木材改性劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811609056.1
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109676729A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡志勇;馬悅;楊朝明;朱海林;馬雪梅;寧淑慧;李凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號: B27K3/52
• 分類號: B27K3/52
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明涉及木材改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有表面活性的木材改性劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種具有表面活性的木材改性劑，具有式I所示結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的具有表面活性的木材改性劑包含具有阻燃作用的氮、硫元素，疏水性脂肪鏈和親水性的羧基，降低了木材的親水性，彌補了改性劑疏水功效弱，易流失的缺點，使其具有阻燃效率高、抑煙效果好、疏水性強及抗流失的優(yōu)點，屬于多功能木材阻燃劑。此外，所述具有表面活性的木材改性劑添加到木材中之后不影響木材的使用性能和色澤。本發(fā)明還提供了一種所述具有表面活性的木材改性劑的制備方法，合成工藝簡便，原料易得，易于推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及木材改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有表面活性的木材改性劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

木材是一種天然生物質(zhì)材料，具有質(zhì)輕、機械強度高以及優(yōu)良的加工性能而被廣泛應(yīng)用于建筑材料、家具制品等領(lǐng)域。然而，木材屬于易燃材料，由于其易燃性使其具有火災(zāi)隱患；同時，木材含有大量親水性基團以及其多孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)致木材具有很強的吸濕親水性，水分會使木材變色變形，因此需要對木材進行改性處理。

目前在已報道的眾多木材改性劑中，大多數(shù)改性劑只具有一種或兩種改性功效，改性功效單一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有表面活性的木材改性劑及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的具有表面活性的木材改性劑同時具有阻燃和疏水功能，屬于多功能木材阻燃劑。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種具有表面活性的木材改性劑，具有式I所示結(jié)構(gòu)：

本發(fā)明提供了所述具有表面活性的木材改性劑的制備方法，包含如下步驟：

在-5～5℃溫度下，三聚氯氰和正辛胺在甲苯中進行第一取代反應(yīng)，生成第一中間體；

在45～55℃溫度下，第一中間體和γ-氨基丁酸在乙醇中進行第二取代反應(yīng)，生成第二中間體；

在85～95℃溫度下，第二中間體和3-巰基-1,2,4-三氮唑在堿液中進行第三取代反應(yīng)，得到具有表面活性的木材改性劑。

優(yōu)選的，所述三聚氯氰和正辛胺的摩爾比為1:(1～5)；

所述三聚氯氰的物質(zhì)的量和甲苯的體積之比為0.1mol:(100～500)mL。

優(yōu)選的，所述第一取代反應(yīng)過程體系的pH值為8～9；

所述第一取代反應(yīng)的時間為4～6h。

優(yōu)選的，所述第一中間體和γ-氨基丁酸的摩爾比為1:(1～5)；

所述第一中間體的物質(zhì)的量和乙醇的體積之比為(0.01～0.1)mol:(100～300)mL。

優(yōu)選的，所述第二取代反應(yīng)過程體系的pH值為7～9；

所述第二取代反應(yīng)的時間為6～8h。

優(yōu)選的，所述第二中間體和3-巰基-1,2,4-三氮唑的摩爾比為1:(1～6)；

所述第二中間體的物質(zhì)的量和堿液的體積之比為(0.01～0.05)mol:(200～800)mL；

所述堿液的濃度為0.0125～0.25mmol/mL。

優(yōu)選的，所述第三取代反應(yīng)過程體系的pH值為7～10；

所述第三取代反應(yīng)的時間為12～16h。

本發(fā)明還提供了所述具有表面活性的木材改性劑或者上述任意一項所述的制備方法得到的具有表面活性的木材改性劑在木材改性中的應(yīng)用。