[发明专利]多功能环保无醛树脂木材浸渍改性剂的制备应用方法

说明书

本发明涉及一种多功能环保无醛树脂木材浸渍改性剂的制备应用方法,多功能环保无醛树脂木材浸渍改性剂,包括下述原料:三聚氰胺、葡萄糖、乙二醛、乙醇、尿素、增韧剂、酸性催化剂、活化剂、碱性催化剂、无机物水溶液、阻燃剂、防霉防腐剂。制备方法:向反应釜中加入水，开启搅拌功能，取葡萄糖加入反应釜中，升温后继续加入三聚氰胺，随后加入酸性催化剂使反应釜内的反应液pH值呈酸性，继续升温，并加入尿素，再次升温后经颜色监控加入碱性调节剂使反应釜内反应液pH值呈碱性，终止反应，停止加热并进行降温处理得到浸渍原液。本发明可对速生木材进行充分渗透，显著改善木材性能，经该方法改性的人工林速生木材，具有绿色环保，价格适中，密度大，强度高，韧性好，尺寸稳定，阻燃，防霉防腐，加工性能好，颜色可调，附加值高等优点。

技术领域

本发明属于一种可对木竹藤材等生物质材料进行多功能浸渍改性处理的环保无醛树脂改性剂的制备方法及其高效应用技术。

背景技术

木材是唯一可再生生物工程材料，又是一种生态环境材料，具有固碳、加工能耗少、环境污染小，可自然降解和回收利用等环境协调性。随着人类对木材需求的不断增加，木材资源的日益短缺，采用化学、物理或者机械等方法加工或处理木材和木质材料，改良木材性质，赋予木材新功能，从而开辟木材利用的新领域，实现木材的高效利用已经成为十分重要的现实课题。

我国人工林面积居世界第一，由于人工林木材存在密度小、材质软、强度低等缺陷，需要进行增强改性处理，才能实现其高附加值利用。通过对木材进行化学功能改良，改善木材的尺寸稳定性和耐久性，延长木材的使用年限，可提高其产品附加值，实现人工林资源的高效利用。

木材的天然多孔构造有利于对其进行浸渍填充改性。采用乙酸酐等小分子有机单体、水溶性低分子量树脂预聚体等浸渍木材，然后进行固化或聚合，在浸渍及固化过程中由于有机单体易挥发而易造成环境污染，如脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂等在制备和使用过程中存在甲醛释放，对环境有不利影响；而且有机单体、树脂类产品价格较高，导致木材改性成本较高。用无机盐等前驱液浸渍木材，虽然木材在硬度、强度、阻燃性和耐磨性等方面有一定改善，但材料脆性增加，韧性下降，耐湿性耐水性不好，降低了木材的使用性能。无机组分与有机组分共混制备木材改性液，成分复杂，由于无机组分与有机组分之间存在界面相容性问题，微相分离会导致前驱液不稳定，使得改性木材性能不稳定。木材浸渍改性工艺常包括浸渍处理和干燥固化两个阶段。通过热处理方法可有效提高木材的尺寸稳定性，但温度较高时会造成部分纤维素降解从而损伤其力学强度。

因而，目前需迫切解决木材浸渍改性存在的渗透性差、适用期较短、成本较高、脆性较大、不耐湿热以及在制备和使用过程中存在甲醛等小分子释放污染环境等主要问题。

发明内容

本发明提供一种多功能环保无醛树脂木材浸渍改性剂的制备应用方法，具有原料资源丰富、生产环保、成本低、无甲醛释放、渗透性好、工艺简单，固化性能好且能在显著改善速生木材的物理力学性能及尺寸稳定性性能的同时，赋予速生材优良的阻燃、防霉、防腐和表面装饰等多功能特性，大大提升木材使用性能和延长木材使用寿命的优点。

一种多功能环保无醛树脂木材浸渍改性剂,包括下述重量配比的原料:

三聚氰胺10～20份、葡萄糖10～120份、乙二醛10～60份、乙醇10～60份、尿素10～80份、增韧剂1～6份、酸性催化剂1～5份、活化剂1～20份、碱性催化剂1～6份、无机物水溶液7～20份、阻燃剂1～5份、防霉防腐剂1～5份。

优选方案包括各原料的重量配比是:

三聚氰胺15～18份、葡萄糖20～100份、乙二醛20～50份、乙醇20～50份、尿素20～70份、增韧剂2～5份、酸性催化剂3～5份、活化剂5～15份、碱性催化剂3～6份、无机物水溶液9～18份、阻燃剂2～4份、防霉防腐剂2～4份。

本发明的方法有如下步骤：

1) 按照下述重量配比备料: