[发明专利]一种水载型木材改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及染色剂技术领域，尤其涉及一种防腐、防霉、染色的水载型木材改性剂，及其制备方法。

背景技术

木材是天然可再生、可回收、可降解的生物材料，纹理美观、强重比高，具有优异的环境学特性和可加工性，备受人们喜爱，因此被广泛地应用在生产和生活中。然而随着天然林资源的日益减少，木制品加工原材料正逐步转向使用人工林资源。而速生人工林木材一般材质疏松，密度较低，易腐朽、霉变，因此，需要对人工林速生材进行一定的防腐处理。且木材市场对色彩多样性和仿制名贵木材的需求日益增大，对防腐处理材进行适当的染色可以进一步提高木制品的附加值以及视觉特性。

目前，水载型防腐剂由于具备使用方便、溶剂成本低、处理材表面干净等优点成为使用最广泛的木材防腐剂。最为常见的为铬化砷酸铜(CCA)、氨溶季铵铜(ACQ)以及铜唑(CA)等，该类防腐剂处理材的颜色比较单一，这样以来对防腐木进行染色的难度较大，势必大大增加染色成本，严重影响着木制品的装饰效果。因此有机防腐剂提供一个比较适合的选择，尽管目前有相关有机防腐剂的研发，但通常使用醇类或高毒性有机溶剂，如发明专利CN102934635A，其主要采用醇类溶剂，在实际生产应用过程中存在着一定的危险性，且主溶剂若为醇类溶剂，通常会由于其水溶性较好，配方易出现析出、结晶等现象。

因此，若能够根据市场需求，通过将防腐防霉剂与染料进行复配可制备同时具有防腐、防霉和染色效果的多功能木材改性剂，势必会有巨大的市场前景和应用价值。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的是提供一种稳定、高效、环保、兼备防腐、防霉、染色的水载型木材改性剂。

为实现上述目的，本发明提供了一种水载型木材改性剂，按重量份计，由包括下述组分的原料制备而成：异噻唑啉酮类化合物1-150份、有机溶剂1-300份、助溶剂1-150份、氨基甲酸酯1-250份、非离子型表面活性剂1-700份、离子表面活性剂1-100份、染色剂1-1000份、水1-5000份。

优选的，按重量份计，由包括下述组分的原料制备而成：异噻唑啉酮类化合物10-60份、有机溶剂25-200份、助溶剂10-80份、氨基甲酸酯20-200份、非离子型表面活性剂10-300份、离子表面活性剂1-60份、染色剂35-400份、水100-1000份。

优选的，按重量份计，由包括下述组分的原料制备而成：异噻唑啉酮类化合物20-30份、有机溶剂40-100份、助溶剂20-50份、氨基甲酸酯35-150份、非离子型表面活性剂20-150份、离子表面活性剂1-20份、染色剂50-150份、水200-600份。

优选的，所述异噻唑啉酮类化合物为4,5-二氯-2-正辛基-3异噻唑啉酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、4,5-二氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮或2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮；所述异噻唑啉酮类化合物为4,5-二氯-2-正辛基-3异噻唑啉酮最佳。

所述氨基甲酸酯为碘代丙炔基氨基甲酸丁酯。

所述有机溶剂为亚麻油、蓖麻油、菜子油、豆油、油酸、亚麻油酸、月桂酸、硬脂酸或花生酸；优选亚麻油、油酸或亚麻油酸。

所述助溶剂为苯甲醇、丙二醇苯醚、丙二醇或二丙二醇甲醚；优选苯甲醇或丙二醇苯醚。

所述非离子表面活性剂为蓖麻油聚氧乙烯醚类、壬基酚聚氧乙烯醚类、脂肪醇聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚；优选蓖麻油聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。

所述离子表面活性剂为琥珀酸烷基酯二磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠或烷基苯酚聚氧乙烯醚硫酸盐；优选琥珀酸烷基酯二磺酸钠或二辛基磺基琥珀酸钠。

所述染色剂为酸性大红、酸性蓝、酸性黑、酸性大红或弱酸艳绿的水性染料；优选酸性大红或弱酸艳绿，以弱酸艳绿最佳。

本发明提供了上述改性剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将异噻唑啉酮类化合物溶解在有机溶剂和助溶剂中，然后与碘代丙炔基氨基甲酸丁酯复配，形成油相；

2)在所述油相中依次加入非离子表面活性剂和添加剂、离子型表面活性剂，制备成乳油；

3)加水稀释所述乳油，再加入染色剂，制得水载型木材改性剂。

优选的，所述步骤2)中，搅拌所述油相，同时依次加入非离子表面活性剂和添加剂、离子型表面活性剂。

优选的，所述搅拌的速度为200rpm-1000rpm，搅拌的时间为3min～10min。

优选的，所述溶解过程和搅拌过程中加热的温度为60℃～80℃。