本发明具体涉及一种功能型木材改性剂。
背景技术：
木材是当今社会公认的四大建材中唯一可再生的建材资源，它几乎出现在各行各业中。从远古时代的猿人栖树而息到钻木取火，再到现代的家居作业，人类从未离开过木材，可以说人类的发展也是伴随着木材进行的。
随着人类文明的发展，无论是造纸业、家具业、包装业、汽车行业等等各种行业都离不开木制品的身影。木材的消耗量越来越大，我国也由一个森林储量大国变成了一个木材进口大国，而且国内木材需求缺口日益增大。为了缓解这种供需矛盾，国家提出了速生丰产林建设的计划，但是随着速生丰产林面积的增加，国内木材缺口应该缩小，但是经过调查发现效果并没有像预想的那么凑效，究其原因主要是因为速生林的材质不理想，易发生变形、密度低，而且硬度不高，只能使用在一些对材质要求较低的行业，所以只有将速生材进行优化，提高其性能，这样才能缓解目前的供需难题。
技术实现要素：
本发明的提供一种功能型木材改性剂。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是这样的，一种功能型木材改性剂，由以下重量份的组分组成：甲醛100份，尿素5～15份，N-羟甲基丙烯酰胺20～50份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10～20份，纳米粘土5～8份，碱性催化剂5～10份和水400～500份；
该改性剂按照如下方法合成：
将N-羟甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和有机溶剂加入到反应釜中，开动搅拌，加入纳米黏土，再加入1/3-1/2重量的甲醛和水，同时缓慢加入1/2重量的碱性催化剂，然后将釜温升至45～50℃后停止加热，此时釜温继续上升，控制釜温不超过60℃，然后加入剩余的甲醛，并缓慢加入剩余的碱性催化剂，然后将釜温升至85℃～90℃，保温1-2h，加入尿素，保温搅拌30-60分钟后降温至25-30℃，搅拌均匀，即得。
所述的碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。
本发明还提供一种功能型木材改性剂的改性方法，包括如下步骤，先在真空度-0.095MPa下保压20min，后在0.6MPa条件下，加压1.5小时，45℃干燥至含水率小于50％，55℃干燥至含水率小于30％，65℃干燥至含水率小于20％，80℃干燥至含水率小于15％，120℃干燥至含水率小于8％，干燥后的木材在热压机上进行热固压缩处理，压力为9-11MPa，温度为185-200℃。
本发明的N-羟甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸在合适的温度下能够发生化学反应，交联成预聚物，无机粘土的加入不再是以简单物理复合的形式存在于水凝胶中，而是作为多功能交联剂将有机聚合物长链两端交联，通过自由基聚合便形成独特的有机/无机网络结构，再经酚醛胶固化后呈不溶的刚性结构，既提高了木材密度又增加了硬度。
采用该改性剂对人工林木材进行真空加压浸渍处理，可使木材的尺寸稳定性、硬度得到大幅提高，改性后的木材可广泛用于地板、门窗、家具、户外平台甲板等产品的加工，大幅提高了人工林木材的应用价值，对实现以人工林代替天然林资源，缓解我国木材供需矛盾，实现森林资源可持续发展利用具有重要意义。
具体实施方式
实施例1
一种功能型木材改性剂，由以下重量份的组分组成：甲醛100份，尿素5份，N-羟甲基丙烯酰胺20份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10份，纳米粘土5份，氢氧化钠5份和水400份；
该改性剂按照如下方法合成：
将N-羟甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和有机溶剂加入到反应釜中，开动搅拌，加入纳米黏土，再加入1/3重量的甲醛和水，同时缓慢加入1/2重量的碱性催化剂，然后将釜温升至45～50℃后停止加热，此时釜温继续上升，控制釜温不超过60℃，然后加入剩余的甲醛，并缓慢加入剩余的碱性催化剂，然后将釜温升至85℃～90℃，保温1-2h，加入尿素，保温搅拌30-60分钟后降温至25-30℃，搅拌均匀，即得。
实施例2
一种功能型木材改性剂，有以下重量份的组分组成：甲醛100份，尿素15份，N-羟甲基丙烯酰胺50份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20份，纳米粘土8份，氢氧化钾10份和水500份；
该改性剂按照如下方法合成：
将N-羟甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和有机溶剂加入到反应釜中，开动搅拌，加入纳米黏土，再加入1/2重量的甲醛和水，同时缓慢加入1/2重量的碱性催化剂，然后将釜温升至45～50℃后停止加热，此时釜温继续上升，控制釜温不超过60℃，然后加入剩余的甲醛，并缓慢加入剩余的碱性催化剂，然后将釜温升至85℃～90℃，保温1-2h，加入尿素，保温搅拌30-60分钟后降温至25-30℃，搅拌均匀，即得。
对实施例1-2得到的功能型木材改性剂采用如下改性方法对木材进行改性：先在真空度-0.095MPa下保压20min，后在0.6MPa条件下，加压1.5小时，45℃干燥至含水率小于50％，55℃干燥至含水率小于30％，65℃干燥至含水率小于20％，80℃干燥至含水率小于15％，120℃干燥至含水率小于8％，干燥后的木材在热压机上进行热固压缩处理，压力为9-11MPa，温度为185-200℃。
经过上述改性方法改性后的木材的尺寸稳定性、硬度检测进行试验，结果如表1所示。
表1
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。