[发明专利]一种木材改性用不饱和聚酯树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不饱和聚酯树脂的制备方法，尤其涉及一种木材改性用不饱和聚酯树脂的制备方法。

背景技术

随着世界性天然林资源的枯竭和我国天然林保护工程的实施，人工林速生丰产林木材已经成为缓解或解决我国木材供需矛盾的主要材种。具有生长速度快、产量高、采伐周期短等特点，致使木材中所含的幼龄材比例相当高，导致材质较差、密度及表面硬度低，限制了其应用范围。木材改性方法是改善人工速生丰产林木材理化性能的有效途径，经过处理后可使木材密度、表面硬度、耐磨性、尺寸稳定性、力学性能等都大幅度提高，可完全替代天然林木材，极大地拓展了人工速生丰产林木材的使用范围，缓解或解决我国木材供需矛盾。目前，木材改性的方法主要是采用浸渍、压缩或浸渍压缩等方法。浸渍剂主要有酚醛树脂、糠醛型脲醛树脂、脲甲醛树脂和改良的脲醛树脂等。在木材浸渍过程中，一方面，由于木材毛细管或微毛细管系统的最小空隙非常小，而改性剂的空间尺度较大，使改性剂难于进入内部，仅仅进入木材表面层，木材改性效果较差；另一方面，这些浸渍剂都是水溶性的，经浸渍后的木材含水率较高；在后期干燥固化处理时，由于表面层内改性剂的固化，增大了木材内部水分移动的阻力，使后处理的时间延长，同时也使木材的开裂、变形和翘曲缺陷的发生。另外还存在着环保性能和长效性等方面的问题。采用压缩改性时，不仅存在着材积损失较大的问题，而且也存在着回弹率较大、尺寸稳定性较差、不均匀回弹等诸多不良现象，尤其是对带有节子等缺陷的木材，压缩改性处理更为艰难。

不饱和聚酯树脂是一种长链形的分子，其分子结构中含有非芳族的不饱和键，在适当的引发剂作用下，可以与不饱和单体交联而形成具有复杂结构的庞大的不均匀的连续网状结构的热固性塑料。由于不饱和聚酯树脂生产工艺简便、原料易得，同时耐化学腐蚀、力学性能、电性能优良，最重要的是可以常温常压固化而具有良好的工艺性能，故广泛用于结构、防腐、绝缘等复合材料制品。目前，采用的不饱和聚酯树脂制造方法生产的不饱和聚酯分子在固化前是长链形分子，其分子量一般为1000～3000，对于用于木材浸渍而言，其空间尺度较大，无法浸渍到木材的内部。经有关文献、资料检索，如中国专利92101614.X“制备双环戊二烯改性不饱和聚酯的新方法”、95110573.6“渔竿用不饱和聚酯树脂”、96119856.7“改性不饱和聚酯树脂的一种制备方法”、99812357.9“不饱和聚酯树脂”、200410077507.3“不饱和聚酯的合成方法”、200510026882.X“双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂的制备方法”、200510089889.6“一种改性不饱和聚酯复合材料及其制备方法”、200710191583.0“不饱和聚酯树脂”、200710023110.X“不饱和聚酯树脂的制备方法”、200710051048.5“可增稠双环戊二烯不饱和聚酯树脂的制备方法”、200810134174.3“不饱和聚酯”、200810047166.3“一种不饱和树酯树脂的合成方法”、200910010356.2“一种用于模塑料的不饱和聚酯树脂及其制法”；从上述技术文献中，未发现相近似的不饱和聚酯树脂的制备的技术内容。

发明内容

本发明的目的，是为了克服上述不足之处，提供一种制备木材改性用不饱和聚酯树脂的方法，它要解决的技术问题是降低不饱和聚酯的聚合度，使之能够适应于浸渍到木材内部的需要，可极大地改善和改良木材多种物理力学性能，从而赋予了木材新的功能，拓展了木材的新途径。

另外，木材改性用不饱和聚酯树脂为反应型木材改性剂，浸渍到木材内部的成分均参与反应，避免了水溶性改性剂浸渍使木材含水率增大的问题，从而消除了改性剂固化时造成的木材开裂、变形和翘曲等缺陷，大大提高了木材的利用率。

本发明的目的是这样实现的，一种木材改性用不饱和聚酯树脂的制备方法，包括：

A.将邻苯二甲酸酐和丙二醇加入反应釜，；

B.升温至80±5℃开始搅拌，

C.随后升温至160±5℃，保温30分钟；

D.再升温至200±5℃，保温1小时；

E.之后降温至160-180℃，加入顺丁烯二酸酐；

F.再升温至200±5℃，保温3至4小时，在此温度内，保持到粘度为6cm2/s的酯化程度为止；

G.再降温至110-120℃，加入苯乙烯；

H.温度保持在90±5℃左右，搅拌0.5至1小时，充分混合；

I.冷却至室温出料，完成不饱和聚酯树脂的制备。