纳米二氧化钛‑氧化锌负载木材的制备方法与流程

文档序号:12370995阅读:305来源:国知局

本发明属于材料领域,具体涉及一种纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法。



背景技术:

木材是所有材料中历史最悠久,唯一一种可再生并且能够循环利用的材料,在家具、建筑、装修及装饰等方面应用广泛。我国由于人口快速的增长及经济的高速发展,木结构建筑发展迅速,而木材储量不足,其供需矛盾突出。同时,木材本身也存在着许多缺陷。木材在长时间阳光照射、雨水淋浇和木腐菌腐蚀等外界条件下,质量极易劣化,如颜色变得暗淡无光、力学性质降低等都严重阻碍了木材的加工和使用。为了避免木材质量劣化,化学处理方法被应用在木材保护领域,但常用的木材保护方法在效果不断得到提升的同时,其所用试剂的毒性和不可生物降解性带来的危害愈发严重。

随着人们环保意识的提升,对新型、无毒且环保的木材保护方法的需求也越发迫切,并逐渐成为木材工业领域的重要目标之一。近年来,科研工作者开始将纳米技术应用在木材保护方面,泳衣提高木材的抗菌性、耐磨性等,但是操作复杂、成本高,限制了其应用。



技术实现要素:

针对现有技术的缺陷,本发明旨在提供一种纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法,包含以下步骤:

(1)氧化锌溶胶的制备:将0.31g 的NaOH溶于260mL无水乙醇中,制成氢氧化钠乙醇溶液;将0. 92g 醋酸锌溶于500mL无水乙醇中,制成醋酸锌乙醇溶液;将氢氧化钠乙醇溶液加入醋酸锌乙醇溶液中,混合溶液于50-80℃水浴振荡2h即得氧化锌溶胶;

(2)二氧化钛溶胶的制备:将130mL钛酸四丁酯加入520mL乙醇中,用浓盐酸将溶液pH值调至2.0,搅拌下向溶液中注入6mL蒸馏水后再搅拌30-45min,即得二氧化钛溶胶;

(3)提拉涂膜法处理木材:将步骤(1)和步骤(2)得到的溶胶混合,将木材放入该混合溶胶中浸渍5min,然后在空气中自然干燥5min,重复此步骤5次,然后在100 ℃下干燥2h后,放入有聚四氟乙烯内衬的反应釜中再加入60 mL 正己烷,将反应釜置于烘箱中,于110℃下反应12h后,先用乙醇超声清洗30 min,再用去离子水超声清洗30 min,于45℃下干燥48h。

优选地,步骤(1)中,混合溶液于60℃水浴振荡2h。

优选地,步骤(2)中,向溶液中注入6mL蒸馏水后再搅拌38min。

优选地,步骤(3)中,去离子水的温度为80℃。

本发明的优点:

本发明操作简单,生产成本低,得到的纳米二氧化钛-氧化锌负载木材结构稳定,抗菌性和耐候性明显提升。

具体实施方式

实施例1

纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法,包含以下步骤:

(1)氧化锌溶胶的制备:将0.31g 的NaOH溶于260mL无水乙醇中,制成氢氧化钠乙醇溶液;将0. 92g 醋酸锌溶于500mL无水乙醇中,制成醋酸锌乙醇溶液;将氢氧化钠乙醇溶液加入醋酸锌乙醇溶液中,混合溶液于50℃水浴振荡2h即得氧化锌溶胶;

(2)二氧化钛溶胶的制备:将130mL钛酸四丁酯加入520mL乙醇中,用浓盐酸将溶液pH值调至2.0,搅拌下向溶液中注入6mL蒸馏水后再搅拌30min,即得二氧化钛溶胶;

(3)提拉涂膜法处理木材:将步骤(1)和步骤(2)得到的溶胶混合,将木材放入该混合溶胶中浸渍5min,然后在空气中自然干燥5min,重复此步骤5次,然后在100 ℃下干燥2h后,放入有聚四氟乙烯内衬的反应釜中再加入60 mL 正己烷,将反应釜置于烘箱中,于110℃下反应12h后,先用乙醇超声清洗30 min,再用去离子水超声清洗30 min,于45℃下干燥48h。

实施例2

纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法,包含以下步骤:

(1)氧化锌溶胶的制备:将0.31g 的NaOH溶于260mL无水乙醇中,制成氢氧化钠乙醇溶液;将0. 92g 醋酸锌溶于500mL无水乙醇中,制成醋酸锌乙醇溶液;将氢氧化钠乙醇溶液加入醋酸锌乙醇溶液中,混合溶液于80℃水浴振荡2h即得氧化锌溶胶;

(2)二氧化钛溶胶的制备:将130mL钛酸四丁酯加入520mL乙醇中,用浓盐酸将溶液pH值调至2.0,搅拌下向溶液中注入6mL蒸馏水后再搅拌45min,即得二氧化钛溶胶;

(3)提拉涂膜法处理木材:将步骤(1)和步骤(2)得到的溶胶混合,将木材放入该混合溶胶中浸渍5min,然后在空气中自然干燥5min,重复此步骤5次,然后在100 ℃下干燥2h后,放入有聚四氟乙烯内衬的反应釜中再加入60 mL 正己烷,将反应釜置于烘箱中,于110℃下反应12h后,先用乙醇超声清洗30 min,再用去离子水超声清洗30 min,于45℃下干燥48h。

实施例3

纳米二氧化钛-氧化锌负载木材的制备方法,包含以下步骤:

(1)氧化锌溶胶的制备:将0.31g 的NaOH溶于260mL无水乙醇中,制成氢氧化钠乙醇溶液;将0. 92g 醋酸锌溶于500mL无水乙醇中,制成醋酸锌乙醇溶液;将氢氧化钠乙醇溶液加入醋酸锌乙醇溶液中,混合溶液于60℃水浴振荡2h即得氧化锌溶胶;

(2)二氧化钛溶胶的制备:将130mL钛酸四丁酯加入520mL乙醇中,用浓盐酸将溶液pH值调至2.0,搅拌下向溶液中注入6mL蒸馏水后再搅拌38min,即得二氧化钛溶胶;

(3)提拉涂膜法处理木材:将步骤(1)和步骤(2)得到的溶胶混合,将木材放入该混合溶胶中浸渍5min,然后在空气中自然干燥5min,重复此步骤5次,然后在100 ℃下干燥2h后,放入有聚四氟乙烯内衬的反应釜中再加入60 mL 正己烷,将反应釜置于烘箱中,于110℃下反应12h后,先用乙醇超声清洗30 min,再用温度为80℃的去离子水超声清洗30 min,于45℃下干燥48h。

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