一种可生物降解的疏水杨木单板制备方法

本发明涉及可生物降解的疏水杨木单板制备方法，属于天然资源改性。

背景技术：

1、木材是一种天然可再生材料，多用于家具、地板和一些建筑中，易吸收空气中的水分，这是由于木材本身含有能产生毛细现象的丰富的纤维组织、微孔和导管。天然木材由于其固有的亲水性和多孔结构，极易受到自然环境的影响(如:光照、湿度和温度等)，使其产生一些病害(如：湿胀干缩、开裂、霉变、形变等)，影响使用价值、观赏价值，大大缩短使用寿命。

2、一般木质材料表面疏水处理的方法有：乙酰化法、浸渍法、溶胶凝胶法、气相沉积法、水热法、自组装法、等离子体法、电纺丝法等。浸渍法和涂覆法是较为传统和运用较广泛的制备超疏水木材的方法。所用涂料为有特定功能的聚合物溶解在有机溶剂中稀释到一定比例后，添加一些无机填料后形成均一透明的涂料，浸渍法是将木材浸泡在上述涂料中，使其渗透进木材内部得到疏水性，涂覆法是以喷涂或刷涂等方法在木材表面成膜的方法。

3、松香是我国主要林产品之一，年产量在40～80万吨之间，居世界第一位。松香衍生物(富马海松酸、丙烯海松酸、马来海松酸等)能够明显提高材料的热稳定性、机械性能等。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种可生物降解的疏水杨木单板制备方法，通过加入三缩水甘油异氰尿酸酯、富马海松酸进行交联反应得到可生物降解的疏水杨木单板。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种可生物降解的疏水杨木单板制备方法，包括以下步骤：

3、1)将杨木单板浸入碱液中，在50～80℃条件下反应4～8h，清洗后用过氧化氢水溶液漂白，清洗后冷冻干燥，得到预处理的杨木单板；

4、2)将三缩水甘油异氰尿酸酯、富马海松酸加入到溶剂中，搅拌混合，得到混合溶液；

5、3)将预处理的杨木单板浸入混合溶液中，在真空条件下浸渍；

6、4)将浸渍过的杨木单板进行加热固化，得到可生物降解的疏水杨木单板。

7、优选地，所述碱液为2～5mol/l氢氧化钠和0.1～1mol/l无水亚硫酸钠的混合水溶液。

8、优选地，所述过氧化氢水溶液的浓度2～5mol/l。

9、优选地，步骤2)中所述的溶剂为二氯甲烷、乙腈、乙醇或乙酸乙酯中的至少一种。

10、优选地，步骤2)中所述的搅拌混合温度为20～40℃，步骤2)中所述的三缩水甘油异氰尿酸酯、富马海松酸摩尔比为1:0.8～1:1.2，步骤2)中所述的混合溶液的质量浓度为20％～40％。

11、优选地，步骤3)中所述的真空条件为真空度为0.05～0.10mpa，温度为10～30℃，浸渍时间为20～60min。

12、优选地，步骤4)中所述的加热固化过程为：

13、在40～80℃下固化0.5～1h后，在110～150℃下固化4～6h，再在160～200℃下固化2～4h后，降温。

14、优选地，所述降温过程为以5～8℃/min的降温速率降至室温。

15、本发明所达到的有益效果：

16、(1)本发明的一种可生物降解的疏水杨木单板制备方法，采用三缩水甘油异氰尿酸酯、富马海松酸为原料，通过杨木单板浸渍后固化交联的方法，提高了杨木单板的疏水性、阻燃性、耐腐蚀性、耐热性，通过加入三缩水甘油异氰尿酸酯、富马海松酸，形成交联网络，使得可生物降解的疏水杨木单板的接触角达到110°，显著提高了杨木单板的疏水性；同时，最大极限氧指数达到34.9，具有良好的阻燃效果；得到的可生物降解的疏水杨木单板的质量损失率降至9.6％，达到i级强耐腐蚀性，同时热分解温度也得到提高，有效提高了杨木单板的耐热性；

17、(2)本发明的一种可生物降解的疏水杨木单板制备方法，反应易于实现，通过简单的反应步骤得到可生物降解的疏水杨木单板，可适用于工业化生产；

18、(3)本发明的一种可生物降解的疏水杨木单板制备方法，通过天然改性衍生物交联固化的方法改性杨木单板，避免了石油资源的使用，符合绿色可持续发展。

技术特征：

1.一种可生物降解的疏水杨木单板制备方法，其特征是，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的可生物降解的疏水杨木单板制备方法，其特征是，所述碱液为2～5mol/l氢氧化钠和0.1～1mol/l无水亚硫酸钠的混合水溶液。

3.根据权利要求1或2所述的可生物降解的疏水杨木单板制备方法，其特征是，所述过氧化氢水溶液的浓度2～5mol/l。

4.根据权利要求1所述的可生物降解的疏水杨木单板制备方法，其特征是，步骤2)中所述的溶剂为二氯甲烷、乙腈、乙醇或乙酸乙酯中的至少一种。

5.根据权利要求1或4所述的可生物降解的疏水杨木单板制备方法，其特征是，步骤2)中所述的搅拌混合温度为20～40℃，步骤2)中所述的三缩水甘油异氰尿酸酯、富马海松酸摩尔比为1:0.8～1:1.2，步骤2)中所述的混合溶液的质量浓度为20％～40％。

6.根据权利要求1所述的可生物降解的疏水杨木单板制备方法，其特征是，步骤3)中所述的真空条件为真空度为0.05～0.10mpa，温度为10～30℃，浸渍时间为20～60min。

7.根据权利要求1所述的可生物降解的疏水杨木单板制备方法，其特征是，步骤4)中所述的加热固化过程为：

8.根据权利要求7所述的可生物降解的疏水杨木单板制备方法，其特征是，所述降温过程为以5～8℃/min的降温速率降至室温。

技术总结
本发明公开了一种可生物降解的疏水杨木单板制备方法，包括：将杨木单板浸入碱液中，在50～80℃条件下反应4～8h，清洗后用过氧化氢水溶液漂白，清洗后冷冻干燥，得到预处理的杨木单板；将三缩水甘油异氰尿酸酯、富马海松酸加入到溶剂中，搅拌混合，得到混合溶液；将预处理的杨木单板浸入混合溶液中，在真空条件下浸渍；将浸渍过的杨木单板进行加热固化，得到可生物降解的疏水杨木单板。本发明通过采用三缩水甘油异氰尿酸酯、富马海松酸为原料，通过杨木单板浸渍后固化交联的方法，提高了杨木单板的疏水性、阻燃性、耐腐蚀性、耐热性。

技术研发人员：王子杰,舒祖菊,张欣悦,虞锦,韩厚华,李欢欢,李柏良,谢梦雅,高宝善
受保护的技术使用者：安徽农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1