[發明專利]一種有機磷酸鹽木材改性劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011100073.X
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112207927B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 熊勝
• 申請（專利權）人: 桃江縣鑫龍陽光木業膠板廠（普通合伙）
• 主分類號: B27K3/52
• 分類號: B27K3/52;B27K3/20;B27K3/36;B27K3/34;B27K3/08
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

本發明公開一種有機磷酸鹽木材改性劑及其制備方法，涉及木材化學改性技術領域。本發明公開的有機磷酸鹽木材改性劑，由以下重量份數的原料組成：水性丙烯酸樹脂20?40份、尿素20?40份、氨基三甲叉膦酸五鈉5?10份、磷酸二氫銨15?30份、聚乙烯醇30?50份和硅烷偶聯劑5?10份，本發明還公開了有機磷酸鹽木材改性劑的制備方法。本發明提供的有機磷酸鹽木材改性劑，能使經過該改性劑處理的木材具有優異的阻燃性能，且具有優良的抗流失性、抗彎強度、沖擊韌性和防水性能，且本改性劑無毒、環保，對人體和環境無公害，改善了改性木材的應用范圍。

技術領域

本發明屬于木材化學改性技術領域，尤其涉及一種有機磷酸鹽木材改性劑及其制備方法。

背景技術

隨著工業快速發展，污染越發嚴重，各國相繼出臺了限制森林砍伐的政策，以至于木材進口所需要的代價越來越大，為此我國開始大量種植楊樹、杉樹、橡膠樹等人工速生林。人工速生林雖然生長年限較短，但和天然林相比，速生林木的密度、物理力學強度和尺寸穩定性都相對較差，限制了其在高附加值木材加工領域的應用。如何擴大人工速生林木的應用范圍，采用物理或化學手段增加它們的硬度和強度，就成了木材改性領域的一個主要的研究內容。

有效地使用木材，延長木材的使用壽命，低檔木材高檔化應用，對我國建設資源節約型社會和環境保護具有重要的戰略意義。隨著人們對木材質量的要求越來越高越來越全面，多功能性的木材改性技術也是木材改性發展的主要方向，不僅僅是材性的提高，同時還應該使木材具備防腐性能和阻燃性能，環境保護也是目前開發任何一種商品所必須關注的問題，因此，改性木在生產和使用的過程中對人體和環境的影響將會是制約其發展的主要因素。目前，木材改性的改性液種類很多、改性的方法也很多。改性液類型包括不飽和烯烴類單體，預聚體、脲醛樹脂、酚醛樹脂、糖醇樹脂、間苯二酚樹脂、乙酰劑等；但這些改性液大多存在改性單一、污染環境、工序復雜、造成改性后藥劑流失等缺點，因此，研發一種既能改善木材性能，又能有效地使用木材，延長木材的使用壽命，將低檔木材變高檔化應用的木改性液，將具有重要的現實意義。

中國發明專利CN107599093B公開了一種水載功能型木材改性劑及其處理方法，是通過苯酚和甲醛反應主要生成羥甲基酚活性單體，銅二羥甲基二羥基乙烯脲、硅溶膠混合形成穩定的溶膠體系溶液，浸漬木材后，加熱固化過程與木材細胞壁和細胞腔中通過共價鍵結合形成聚合物，該木材改性劑能顯著改善木材尺寸穩定性，經改性后木材強度大、強度高、防腐阻燃、加工性能好，但改性木材的耐沖擊強度較差，且原料中含有甲醛，對人體和環境有害，不符合現代環保木材的理念。中國發明專利CN201510001987.3公開的適于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛樹脂的制備工藝及使用方法，其以苯酚、甲醛為主劑一次性投料，合成過程中加入硼酸，制得一種具有優異阻燃功能的改性酚醛樹脂藥劑。硼化合物具有良好的阻燃性，但該種無機阻燃劑吸濕性強并且容易流失。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機磷酸鹽木材改性劑，能使經過該改性劑處理的木材具有優異的阻燃性能，且具有優良的抗流失性、抗彎強度、沖擊韌性和防水性能，且本改性劑無毒、環保，對人體和環境無公害，改善了改性木材的應用范圍。

為了實現本發明的目的，本發明提供了一種有機磷酸鹽木材改性劑，由以下重量份數的原料組成：水性丙烯酸樹脂20-40份、尿素20-40份、氨基三甲叉膦酸五鈉5-10份、磷酸二氫銨15-30份、聚乙烯醇30-50份和硅烷偶聯劑5-10份。

進一步的，所述硅烷偶聯劑為異丁基三乙氧基硅、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的一種。

如上述所述有機磷酸鹽木材改性劑的制備方法，包括以下具體步驟：

(1)將水性丙烯酸樹脂和聚乙烯醇加入反應釜中，升溫至70℃，攪拌均勻，然后加入乙酸溶液調節PH值保持在5-6，加入硅烷偶聯劑和去離子水,在70℃下反應30-40min，得到聚乙烯醇-丙烯酸共聚物；