[发明专利]一种竹材疏水改性处理方法

说明书

本发明公开了一种竹材疏水改性处理方法，属于竹材表面改性处理技术领域。所述竹材疏水改性处理方法是先用羟基硅油和二异氰酸酯的混合液对竹材进行真空加压浸注处理，再用有机锡的分散液对竹材进行喷淋处理，最后对竹材进行阶梯加热处理。本发明提供的疏水改性处理方法可以显著提高竹材的疏水性、耐磨性和尺寸稳定性，防止竹材在户外和潮湿环境中使用时出现翘曲变形和发霉腐烂等问题，延长竹材的使用寿命，具有显著的经济价值和社会效益。

技术领域

本发明属于竹材疏水改性处理技术领域，具体涉及一种竹材疏水改性处理方法。

背景技术

竹材具有生长快、产量高、成材早和用途广等优点，被誉为重要的非木材森林资源。而作为一种木质纤维原料，竹材具有大量的亲水基团和发达的孔隙结构，因此，对水分几乎没有任何抵御能力。水分的进入容易导致竹材出现变形、开裂、霉变和腐朽等现象，严重影响竹制品的使用范围和使用周期。因此，为较好地阻止水分进入，对竹材进行疏水处理显得尤为重要。常见的竹材疏水处理方法包括：刻蚀法、沉积法、层层自组装法、模板法、水热法﹑溶胶凝胶法、等离子体处理法、表面涂覆等。上述方法是通过将疏水物质注入、涂饰、沉积到竹材料表面，或者采用仿生的思路在竹材表面构建粗糙二元的微纳米结构，并进一步修饰低表面能的疏水物质。但现有方法存在工艺复杂、生产成本高、耐磨性差、构建的粗糙结构脆弱、基材与疏水层界面结合性能不佳等缺陷。因此，采用简便的物理或化学方法，使用广泛易得的廉价材料，制备耐久、耐磨的功能性疏水竹材具有重要的现实意义。

发明内容

本发明针对竹材在户外和潮湿环境中使用时存在易湿胀、翘曲形变和发霉腐烂等问题，提供一种竹材疏水改性处理方法。本发明提供的疏水改性处理方法可以显著提高竹材的疏水性、耐磨性和尺寸稳定性，防止竹材在户外和潮湿环境中使用时出现翘曲变形和发霉腐烂等问题，延长竹材的使用寿命，具有显著的经济价值和社会效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种竹材疏水改性处理方法是先用羟基硅油和二异氰酸酯的混合液对竹材进行真空加压浸注处理，再用有机锡的分散液对竹材进行喷淋处理，最后对竹材进行阶梯加热处理。

所述竹材疏水改性处理方法具体包括以下步骤：

(1)将1～3g聚醚型消泡剂、10～100g羟基硅油和1～20g二异氰酸酯依次加入到1000～2000mL乙酸乙酯中，于室温下机械搅拌30～60min，制得聚醚型消泡剂、羟基硅油和二异氰酸酯的混合液；

(2)将烘干处理后的竹材试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.02～0.04MPa，保压30～60min后，注入上述混合液，加压至1～2MPa，保压2～4h，卸压；在常压下继续浸注2～6h后，取出竹材试样并去除表面残留液，于室温下真空干燥24h，制得预处理的竹材试样；

(3)用重量百分比为1～5％的有机锡分散液均匀喷淋预处理竹材试样，喷淋压力为0.2～0.4MPa，喷淋时间为3～9s，将喷淋后的预处理竹材试样于室温下静置6～12h后，进行阶梯加热处理，制得疏水改性处理的竹材试样，即为成品。

所述羟基硅油的分子量为100～10000。

所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯中的任意一种。

所述有机锡为二丁基氧化锡、二丁酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡和辛酸亚锡中的任意一种。

所述有机锡的分散剂为乙酸乙酯。

所述阶梯加热处理分为一阶升温和二阶升温两个阶段，一阶升温阶段为加热至70～90℃，保温2～4h，二阶升温阶段为加热至90～110℃，保温1～2h。

本发明的显著优点在于：