[发明专利]纳米二氧化钛‑氧化锌负载木材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法。

背景技术

木材是所有材料中历史最悠久，唯一一种可再生并且能够循环利用的材料，在家具、建筑、装修及装饰等方面应用广泛。我国由于人口快速的增长及经济的高速发展，木结构建筑发展迅速，而木材储量不足，其供需矛盾突出。同时，木材本身也存在着许多缺陷。木材在长时间阳光照射、雨水淋浇和木腐菌腐蚀等外界条件下，质量极易劣化，如颜色变得暗淡无光、力学性质降低等都严重阻碍了木材的加工和使用。为了避免木材质量劣化，化学处理方法被应用在木材保护领域，但常用的木材保护方法在效果不断得到提升的同时，其所用试剂的毒性和不可生物降解性带来的危害愈发严重。

随着人们环保意识的提升，对新型、无毒且环保的木材保护方法的需求也越发迫切，并逐渐成为木材工业领域的重要目标之一。近年来，科研工作者开始将纳米技术应用在木材保护方面，泳衣提高木材的抗菌性、耐磨性等，但是操作复杂、成本高，限制了其应用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法，包含以下步骤：

（1）氧化锌溶胶的制备：将0.31g 的NaOH溶于260mL无水乙醇中，制成氢氧化钠乙醇溶液；将0. 92g 醋酸锌溶于500mL无水乙醇中，制成醋酸锌乙醇溶液；将氢氧化钠乙醇溶液加入醋酸锌乙醇溶液中，混合溶液于50-80℃水浴振荡2h即得氧化锌溶胶；

（2）二氧化钛溶胶的制备：将130mL钛酸四丁酯加入520mL乙醇中，用浓盐酸将溶液pH值调至2.0，搅拌下向溶液中注入6mL蒸馏水后再搅拌30-45min，即得二氧化钛溶胶；

（3）提拉涂膜法处理木材：将步骤（1）和步骤（2）得到的溶胶混合，将木材放入该混合溶胶中浸渍5min，然后在空气中自然干燥5min，重复此步骤5次，然后在100 ℃下干燥2h后，放入有聚四氟乙烯内衬的反应釜中再加入60 mL 正己烷，将反应釜置于烘箱中，于110℃下反应12h后，先用乙醇超声清洗30 min，再用去离子水超声清洗30 min，于45℃下干燥48h。

优选地，步骤（1）中，混合溶液于60℃水浴振荡2h。

优选地，步骤（2）中，向溶液中注入6mL蒸馏水后再搅拌38min。

优选地，步骤（3）中，去离子水的温度为80℃。

本发明的优点：

本发明操作简单，生产成本低，得到的纳米二氧化钛-氧化锌负载木材结构稳定，抗菌性和耐候性明显提升。

具体实施方式

实施例1

纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法，包含以下步骤：

（1）氧化锌溶胶的制备：将0.31g 的NaOH溶于260mL无水乙醇中，制成氢氧化钠乙醇溶液；将0. 92g 醋酸锌溶于500mL无水乙醇中，制成醋酸锌乙醇溶液；将氢氧化钠乙醇溶液加入醋酸锌乙醇溶液中，混合溶液于50℃水浴振荡2h即得氧化锌溶胶；

（2）二氧化钛溶胶的制备：将130mL钛酸四丁酯加入520mL乙醇中，用浓盐酸将溶液pH值调至2.0，搅拌下向溶液中注入6mL蒸馏水后再搅拌30min，即得二氧化钛溶胶；

（3）提拉涂膜法处理木材：将步骤（1）和步骤（2）得到的溶胶混合，将木材放入该混合溶胶中浸渍5min，然后在空气中自然干燥5min，重复此步骤5次，然后在100 ℃下干燥2h后，放入有聚四氟乙烯内衬的反应釜中再加入60 mL 正己烷，将反应釜置于烘箱中，于110℃下反应12h后，先用乙醇超声清洗30 min，再用去离子水超声清洗30 min，于45℃下干燥48h。

实施例2

纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法，包含以下步骤：

（1）氧化锌溶胶的制备：将0.31g 的NaOH溶于260mL无水乙醇中，制成氢氧化钠乙醇溶液；将0. 92g 醋酸锌溶于500mL无水乙醇中，制成醋酸锌乙醇溶液；将氢氧化钠乙醇溶液加入醋酸锌乙醇溶液中，混合溶液于80℃水浴振荡2h即得氧化锌溶胶；

（2）二氧化钛溶胶的制备：将130mL钛酸四丁酯加入520mL乙醇中，用浓盐酸将溶液pH值调至2.0，搅拌下向溶液中注入6mL蒸馏水后再搅拌45min，即得二氧化钛溶胶；