[发明专利]纳米木材防腐剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及木材、竹材、作物秸秆、麻片等含植物纤维材料防腐处理的防腐剂及其制造方法，尤其是纳米级的木材防腐剂及其制造方法。

背景技术

目前最为常用的木材防腐方法还是化学药剂防腐。使用最多的是水溶性防腐剂，约占防腐剂使用总量的3/4。水溶性防腐剂主要有：铜铬砷(CCA)、铜铬硼(CCB)、氟铬酚砷(FCAP)、氨溶砷酸铜(ACA)、酸性铬酸铜(ACC)等。这些药剂已经得到了广泛应用，其中CCA的使用量最大，约占水溶性防腐剂使用量的60％。但由于这些防腐剂中含有对人和环境有潜在威胁的重金属元素铬、砷等，在欧美等发达国家已经限制使用。

由于常用的防腐剂存在上述不足，迫使人们研究和寻找对人畜无害、对环境无污染、仅对微生物有毒的新型防腐剂。目前研究较多的包括水溶性的烷基铵类化合物(AAC)、氨溶季铵铜(ACQ)、硼化物、二甲基二硫代氨基甲酸铜(CDDC)和油溶性的百菌清(CTL)、有机碘化物(IPBC)等。其中AAC抗流失性较差，而ACQ处理木竹材后，木竹材颜色较深，影响了木竹材的后续加工和应用领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境相容性好、保持木竹材本色、防腐性能高的纳米木材防腐剂及其制造方法。

本发明的目的可以通过如下措施来实现：纳米木竹材防腐剂包含有生物杀灭剂、水溶性高分子聚合物、表面活性剂、有机溶剂和水，各组成成分的重量份为：

生物杀灭剂                0.2-5.0份

水溶性高分子聚合物        0.4-10.0份

表面活性剂                0.1-10份

有机溶剂                  5.0-10.0份

水                        65-95份

所述的生物杀灭剂为杀真菌剂和杀虫剂，杀真菌剂和杀虫剂的比例为6-10∶1。其中杀真菌剂由丙环唑、氨基甲酸正丁基碘代炔丙酯、戊唑醇、二硫氰基甲烷、4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(简称：噻唑啉酮)中任意两种按重量1∶1比例组成。其中杀虫剂是高效氯氰菊酯、吡虫啉、噻虫啉中的任意一种。

所述的水溶性高分子聚合物为共聚维酮、聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯一丙烯酸酯类聚合物等中的任意一种。

表面活性剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。其中非离子表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、三苯乙烯基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚中的任意一种，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钙、十二烷基苯磺酸钠中的一种。

有机溶剂为C3-C8的脂肪醇，如正丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正辛醇等中至少一种。

配制防腐剂的水质要求符合国家自来水标准。

本纳米木材防腐剂的生产步骤为：

①先将0.4-6.0重量份水溶性高分子聚合物溶于重量份5.0-10.0份有机溶剂中，再加入0.2-5.0重量份生物杀灭剂，在40-50℃下搅拌，至完全溶解；

②在①制备的溶液中加入0.1-6.0重量份表面活性剂，维持温度为在40-50℃，搅拌至完全溶解，即得到木材防腐剂浓缩液；

③在200-1000转/分钟转速下，充分搅拌由②制备的木材防腐剂浓缩液，维持温度20-40℃，边搅拌边以1-10L/min的流速加入65-95重量份水，维持20-40℃，搅拌1h，即制得纳米木材防腐剂。制得的木材防腐剂用于木竹材的防腐处理。制得的木材防腐剂其粒径经动态光散射粒径测试仪测定为50-500nm，外观为透明溶液。该纳米木竹材防腐剂在使用时，用65-95重量份的水稀释，按照具体材料的防腐要求来确定具体浓度。

本纳米木材防腐剂为水基防腐剂，可广泛应用于木材、竹材、麻片、麻纤维、秸秆等植物纤维材料防腐，该防腐剂还可以加入其他组分如染料、阻水剂、抗氧化剂等。根据木材颜色的需要，可以加入各种染料；阻水剂包括各种蜡型阻水剂如巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡，以及硅酮；稳定剂可以包括各种UV吸收剂如4-氨基苯甲酸、3-苯亚甲基樟脑、苯酚、苯甲酸、水杨酸-2-乙基己基酯等。

具体实施方式