一种提高木材强度和耐候性的改性工艺的制作方法_2

文档序号:9208815阅读:来源:国知局
硬度。
[0024] 优选的,所述步骤A中,抗氧化剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1-2:1 组成的混合物。本发明通过采用抗氧剂1010和抗氧剂168复配使用,并控制其重量比为 1-2:1,可以延缓或抑制材料氧化过程的进行,从而阻止木材的耐候性并延长其使用寿命。
[0025]优选的,所述步骤A中,助剂由下列重量份的原料制成:纳米电气石粉0. 5-0. 9份、 羧甲基淀粉钠6-8份、羟乙基尿素12-16份、硅酸锂1-2份、柴胡油1-2份、十二烷基苯磺酸 钠2-4份和水30-50份;其制备方法为:先将羧甲基淀粉钠、羟乙基尿素、硅酸锂、十二烷基 苯磺酸钠与水混合,搅拌至混合物料完全溶解,随后加入柴胡油,搅拌分散40-50min,最后 加入纳米电气石粉,得到的混合溶液球磨1-1. 5h,得到稳定溶液,制得助剂。
[0026] 本发明的助剂通过采用上述原料,并严格控制各原料的重量配比,可以提高木材 的强度和韧性,并提高木材的防腐、防虫蛀、防霉变、防水、防变形和防开裂性能。
[0027] 优选的,所述步骤A中,浸渍液还包括如下重量份的原料:仲醇聚氧乙烯醚1-3份、 水性硬脂酸锌乳液1-2份、甘露醇1-2份、聚丙烯酸0. 5-1. 5份、焦亚磷酸钠0. 5-1. 5份、磷 酸二氢铵0. 8-1. 2份、钒酸钠0. 8-1. 2份和碘化钾0. 4-0. 8份。上述原料的添加使得本发明 的浸渍液渗透力强,分布均匀,且性能稳定,吸湿性小,渗透入木材后不易流失,改性效果持 久,不影响木材纹理和色泽,改性后的木材强度、韧性等力学性能获得一定提升,安全阻燃, 制作得到的木地板经久耐用,安全性能高。
[0028] 本发明的另一目的通过下述技术方案实现:一种改性木材,所述改性木材根据上 述所述的改性工艺制得。
[0029] 本发明的改性木材的强度高,耐候性好;且其防腐、防虫蛀、防霉变、防水、阻燃、防 变形和防开裂性能得到大幅度提升;其密度、硬度、抗弯强度和弹性模量均较好,可以提升 木材的使用性能和延长木材的使用寿命;还具有隔热绝缘、调温和调湿等自然属性,色泽鲜 艳、明亮,物理条纹立体感强,板材颜色通透自然。
[0030] 本发明的有益效果在于:本发明的改性工艺可以显著提高木材的强度和耐候性, 步骤简单,操作控制方便,质量稳定,生产效率高,可大规模工业化生产。
[0031] 本发明制得的改性木材强度高,抗弯强度高达166Mpa,抗弯弹性模量高达 18038Mpa;尺寸稳定性好,不易变形,抗干缩能力增加,径向全干缩率低于5. 7%,弦向全干 缩率低于7. 3% ;抗湿胀能力增加,径向湿胀率低于5. 6%,弦向湿胀率低于7. 2% ;硬度高,耐 磨性好,径面硬度高达2436N,弦面硬度高达2348N。
[0032] 本发明的改性木材的强度高,耐候性好;且其防腐、防虫蛀、防霉变、防水、阻燃、防 变形和防开裂性能得到大幅度提升;其密度、硬度、抗弯强度和弹性模量均较好,可以提升 木材的使用性能和延长木材的使用寿命;还具有隔热绝缘、调温和调湿等自然属性,色泽鲜 艳、明亮,物理条纹立体感强,板材颜色通透自然。
【具体实施方式】
[0033] 为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实 施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0034] 实施例1 一种提高木材强度和耐候性的改性工艺,包括如下步骤: A、 制备浸渍液:所述浸渍液包括如下重量份的原料:三聚氰胺改性脲醛树脂30份、糊 精8份、纳米改性剂5份、抗氧化剂1. 5份、助剂5份和水100份;按重量配比称取上述原料 混合均匀,制得浸渍液; B、 浸渍:将木材进行真空加压浸渍处理,使木材吸附浸渍液; C、 干燥:将浸渍处理后的木材进行干燥处理; D、热处理:将干燥处理后的木材在真空状态下进行热处理。
[0035] 所述步骤B具体包括如下步骤: B1、对浸渍罐内的木材进行减压抽真空处理,其中第一次减压抽真空处理的相对压力 为-0. 09MPa,抽真空处理时间为1. 5h; B2、向浸渍罐内加入浸渍液,进行加压浸渍处理,其中加压浸渍处理的相对压力为 2. 5MPa,处理时间为2. 5h。
[0036] B3、对木材进行第二次减压抽真空处理,其中,第二次减压抽真空处理的相对压力 为-0. 09MPa,抽真空处理时间为1.Oh。
[0037] 所述步骤C中,干燥采用梯度升温方式进行干燥,干燥温度从80°C梯度升温至 120°C,其中,每10°C为一个升温梯度,每个梯度的干燥温度的干燥时间3天。
[0038] 所述步骤D中,热处理的相对压力为-0. 09MPa,热处理温度为220°C,热处理时间 为6h。
[0039] 所述步骤A中,三聚氰胺改性脲醛树脂的制备包括如下步骤: a、 按照以下重量份配比准备原料:三聚氰胺450、甲醇240、甲醛540、尿素150 ; b、 将三聚氰胺和甲醛加入反应釜中,搅拌均匀后加入氢氧化钠调节三聚氰胺和甲醛混 合溶液的pH值,加热升温进行反应,制得反应液,其中,调节后的pH值为9. 5,反应温度为 85°C,反应时间为50min; c、 使反应釜内反应液温度保持为75°C,然后加入氢氧化钠溶液调节反应液的pH值 彡12 ; d、 向反应釜中加入甲醇和第一批尿素进行改性反应,反应70min后降低反应釜的温度 至70°C,得到冷却液;第一批尿素的加入量为尿素总量的80%; e、 加入盐酸,调节冷却液的pH值至9. 5,然后加入余量的尿素,搅拌,使尿素溶解,得到 混合液; f、 加入盐酸调节混合液的pH值至8,然后保持混合液在温度为65°C的条件下反应 80min后向反应釜中加入氢氧化钠溶液调节pH值为11,降温出料,制得三聚氰胺改性脲醛 树脂。
[0040] 所述步骤A中,纳米改性剂是由纳米二氧化硅和纳米二氧化钛以重量比3:1组成 的混合物。
[0041] 所述步骤A中,抗氧化剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比2:1组成的混合 物。
[0042] 所述步骤A中,助剂由下列重量份的原料制成:纳米电气石粉0.9份、羧甲基淀粉 钠8份、羟乙基尿素16份、硅酸锂2份、柴胡油2份、十二烷基苯磺酸钠4份和水50份;其 制备方法为:先将羧甲基淀粉钠、羟乙基尿素、硅酸锂、十二烷基苯磺酸钠与水混合,搅拌至 混合物料完全溶解,随后加入柴胡油,搅拌分散50min,最后加入纳米电气石粉,得到的混合 溶液球磨1. 5h,得到稳定溶液,制得助剂。
[0043] 所述步骤A中,浸渍液还包括如下重量份的原料:仲醇聚氧乙烯醚3份、水性硬脂 酸锌乳液2份、甘露醇2份、聚丙烯酸1. 5份、焦亚磷酸钠1. 5份、磷酸二氢铵1. 2份、钒酸 钠1. 2份和碘化钾0. 8份。
[0044] -种改性木材,所述改性木材根据上述所述的改性工艺制得。
[0045] 实施例2 一种提高木材强度和耐候性的改性工艺,包括如下步骤: A、 制备浸渍液:所述浸渍液包括如下重量份的原料:三聚氰胺改性脲醛树脂15份、糊 精5份、纳米改性剂2份、抗氧化剂0. 7份、助剂2份和水70份;按重量配比称取上述原料 混合均匀,制得浸渍液; B、 浸渍:将木材进行真空加压浸渍处理,使木材吸附浸渍液; C、 干燥:将浸渍处理后的木材进行干燥处理; D、 热处理:将干燥处理后的木材在真空状态下进行热处理。
[0046] 所述步骤B具体包括如下步骤: B1、对浸渍罐内的木材进行减压抽真空处理,其中第一次减压抽真空处理的相对压力 为-0. 07MPa,抽真空处理时间为0. 7h; B2、向浸渍罐内加入浸渍液,进行加压浸渍处理,其中加压浸渍处理的相对压力为IMPa,处理时间为1. 7h。
[0047] B3、对木材进行第二次减压抽真空处理,其中,第二次减压抽真空处理的相对压力 为-0. 07MPa,抽真空处理时间为0. 6h。
[0048] 所述步骤C中,干燥采用梯度升温方式进行干燥,干燥温度从80°C梯度升温至 120°C,其中,每10°C为一个升温梯度,每个梯度的干燥温度的干燥时间2. 5天。
[0049] 所述步骤D中,热处理的相对压力为-0? 07MPa,热处理温度为190°C,热处理时间 为3h。
[0050]所述步骤A中,三聚氰胺改性脲醛树脂的制备包括如下步骤: a、 按照以下重量份配比准备原料:三聚氰胺375、甲醇190、甲醛510、尿素75 ; b、 将三聚氰胺和甲醛加入反应釜中,搅拌均匀后加入氢氧化钠调节三聚氰胺和甲醛混 合溶液的pH值,加热升温进行反应,制得反应液,其中,调节后的pH值为9. 2,反应温度为 77°C,反应时间为35min; c、 使反应釜内反应液温度保持为67°C,然后加入氢氧化钠溶液调节反应液的pH值 彡12 ; d、 向反应釜中加入甲醇和第一批尿素进行改性反应,反应55min后降低反应釜的温度 至62°C,得到冷却液;第一批尿素的加入量为尿素总量的30%; e、 加入盐酸,调节冷却液的pH值至8. 7,然后加入余量的尿素,搅拌,使尿素溶解,得到 混合液; f、 加入盐酸调节混合液的pH值至7. 2,然后保持混合液在温度为57°C的条件下反应 50min后向反应釜中加入氢氧化钠溶液调节pH
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