专利名称：四氟硼季铵盐木材防腐防虫剂、其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有四氟硼季铵盐类的木材防腐防虫剂组合物、其制备方法、性能及应用，本发明的组合物具有良好的抗流失、防腐及防虫性能。
背景技术：
木材是天然高分子材料，具有明显的生物特性，易被菌、虫、海生钻孔动物等生物侵袭。根据不同的应用环境，在使用前选用合适的防腐剂，对木材进行恰当的处理，可以有效地延缓腐朽。对木材和木制品进行防腐处理，延长其使用年限，是节约、保护森林资源的重要途径之一。由于传统防腐剂如铬化砷酸铜(CCA)等存在对人畜有害、环境污染严重等诸多不足，因此对人畜无害、对环境无污染、仅对微生物有毒的低毒环保木材防腐剂的研发需求十分迫切。另一种常用的木材防腐剂是含硼化合物，此类化合物环保、对人畜无毒、无色、成本低廉，但因含硼化合物不抗流失，所以目前含硼化合物处理的木材只能用于室内，不能用于室外。硼基木材防腐剂的研究方向是如何提高处理材中硼的抗流失性能。美国AWPA E11-06标准“木材防腐剂流失性判断的标准方法”是检测防腐剂流失性能的主要方法。目前，为提高硼基木材防腐剂的抗流失性能，国内外的木材保护工作者作了大量的研究工作。包括在木材表面涂刷清漆、防水剂等疏水成分的物理方法；使用一些天然物质如单宁酸、蛋白质等，在处理材中发生原位聚合反应来提高硼的抗流失性能；在硼基防腐剂中添加某些助剂或其他化合物，制成多元复合型的防腐剂以提高处理材中硼的抗流失性能；采用低水溶性的有机类或无机类的含硼化合物等。虽然这些方法均能不同程度的提高处理材中硼的抗流失性能，但目前国内外没有一项技术成果能够进入工业化应用。W098/05206报道了四氟硼季铵盐化合物的合成方法，以及其作为木材防腐剂主成分的防腐朽性能，但并未报道组合物的组成、制剂的制备方法和其防白蚁性能，也未报道烷基吡啶四氟硼季铵盐的制备以及它们的防腐、防虫性能以及野外埋地性能等。且其中所采用的处理溶剂为二氯甲烷，对人的毒性较大，因此难以推广使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型环保的四氟硼季铵盐木材防腐防虫剂，其中含有至少一种下述通式(I)的化合物作为活性成分，并含有至少一种有机溶剂和/或乳化剂R1R2R3R4N+BF 厂(I)其中R1基团为C4 C18的直链或支链烷基、C5 C8的环烷基或C7 C18芳烷基；R2基团为直链或支链的C1 C4烷基；R3或R4基团各自独立地为直链或支链的C4 C18烷基；或者R2、R3、R4基团和氮原子一起形成吡啶环；所述组合物中至少含有一种有机溶剂，并任选的含有一种或多种乳化剂；以组合物的总量计，其中各组分的重量组成是四氟硼季铵盐0. 5 5%，有机溶剂1. 5 99. 5%， 乳化剂0 15%，其余为水。优选的，其中所述的四氟硼季铵盐化合物是
权利要求
1.一种木材防腐防虫剂组合物，其中以下述通式(I)的四氟硼季铵盐化合物作为活性成分，其化学结构式如下R1R2R3R4N+BF 厂(I)其中R1基团为C4 C18的直链或支链烷基、C5 C8的环烷基或C7 C18芳烷基；R2基团为直链或支链的C1 C4烷基；R3或R4基团各自独立地为直链或支链的C4 C18烷基；或者R2> R3> R4基团和氮原子一起形成吡啶环；所述组合物中至少含有一种有机溶剂，并任选的含有一种或多种乳化剂；以组合物的总量计，其中各组分的重量组成是四氟硼季铵盐0. 5 5%、有机溶剂1. 5 99. 5%、乳化剂0 15%，其余为水。
2.根据权利要求1所述的木材防腐防虫剂组合物，其中所述的四氟硼季铵盐化合物是
3.根据权利要求2所述的木材防腐防虫剂组合物，其中所述的组合物是溶液或乳剂。
4.根据权利要求3所述的木材防腐防虫剂组合物，其中所述的组合物是溶液时，所述溶液制剂的重量组成如下四氟硼季铵盐0. 5 5%，有机溶剂30 99. 5 %，其余为水。
5.根据权利要求3所述的木材防腐防虫剂组合物，其中所述的组合物是乳剂时，所述乳剂制剂的重量组成如下四氟硼季铵盐0. 5 5%，有机溶剂1. 5 10%，乳化剂1. 5 15%，其余为水。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的木材防腐防虫剂组合物，其中所述的有机溶剂选自苯系溶剂、烷烃、氯代烃、醇、酮、醚和酯类溶剂，或是乙腈、吡啶、液体石蜡或溶剂油；优选的，其中所述的有机溶剂选自一种或多种下述溶剂甲苯、二甲苯、己烷、辛烷、环己烷、环己酮、丙酮、甲基丁酮、甲基异丙酮、氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇和丙三醇。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的木材防腐防虫剂组合物，其中所述的乳化剂选自有机酸盐类、聚氧乙烯醚类、氧化胺类和季铵盐类；优选的，其中所述的有机酸盐类是硬脂酸钠盐、十二烷基硫酸钠盐或十二烷基苯磺酸钙盐；所述的聚氧乙烯醚类是烷基酚聚氧乙烯醚或苄基酚聚氧乙烯醚；所述的氧化胺类是癸基二甲基氧化铵、十二烷基二甲基氧化胺、 十四烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、十二烷基二羟乙基氧化胺或十四烷基二羟乙基氧化胺；和/或所述的季铵盐类是苄基三甲基氯化铵、苄基三丁基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵，或上述化合物的任意组合。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的木材防腐防虫剂组合物，其中所述组合物中还可含有其它常用的木材防腐防虫剂活性成分和/或助剂。
9.应用权利要求1-8任意一项所述组合物对木材进行防腐防虫处理的方法，该方法包括采用浸泡或真空加压的方法用权利要求1-8任意一项所述的组合物处理所述的木材，所用组合物的载药量为4. 9 7. 2kg/m3 ；其中所述的木材是指木质材料、竹质材料或木竹制品。
10.根据权利要求9所述的处理方法，其中所述的方法是浸泡法时，所述方法是将需要处理的木材浸泡于所述组合物的制剂中保持20 MOmin ；或者当其中所述的方法是真空加压法时，所述方法包括使木材浸泡于所述组合物的制剂中，同时将系统抽真空至相对真空度为0. 08 0. 095MPa,保持10 30min ；再加压至0. 5 1. 5MPa，保持30 180min后，然后解除压力，取出处理后的木材。
全文摘要
本发明公开了一类新的四氟硼季铵盐类木材防腐防虫剂组合物、其制备方法、性能及应用，所述的组合物以通式为R1R2R3R4N+BF4-(I)的四氟硼季铵盐化合物作为活性成分，含有至少一种有机溶剂，并任选的含有一种或多种乳化剂。其中所述通式(I)中的各个基团如说明书所定义。优选的本发明组合物是溶液或乳液剂。应用本发明所述的组合物采用常压、真空或真空加压的方法处理木材，使其充分渗透至木材中，处理方法操作简便。本发明组合物的抗流失性能、室内外耐腐和抗白蚁性能均较好，该组合物活性成分四氟硼季铵盐的合适载药量范围为4.9～7.2kg/m3。
文档编号B27K3/34GK102239836SQ201010170059
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者李志强, 蒋明亮, 马星霞 申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所