r>[0079] 组合物可包括一种或多种稳定剂。在一些实施方式中,一种或多种稳定剂包括 抗氧化剂、UV吸收剂、热稳定剂、光稳定剂,或其任何两种或更多种的组合。基于重量与重 量百分数,组合物可包括一种或多种稳定剂,其量为约0.1 wt%至99. Owt%。这可包括约 1.0 wt % 至约 10.0 wt %,或约 10.0 wt % 至约 20.0 wt %,或约 20.0 wt % 至约 40.0 wt %,或约 40.0 wt % 至约 60.0 wt %,或约 60.0 wt % 至约 80.0 wt %,或约 80.0 wt % 至约 99. Owt %,和这 些值的任何两个之间的范围。
[0080] 示意性抗氧化剂包括2, 6-二-叔丁基-4-(4, 6-双(辛基硫代)-1,3, 5-三 嗪-2-基氨基)苯酚、Ν,Ν' -二-2- 丁基-1,4-亚苯基-二胺、硬脂酰-3-(3',5' -二-叔 丁基-4-羟苯基)丙酸酯、双十八烷基3, 3' -硫代二丙酸酯和任何两种或更多种这样的 抗氧化剂的组合。示意性UV吸收剂包括2-苯并三唑-2-基-4, 6-双-(1,1-二甲基-丙 基)-苯酚、2-(4, 6-二苯基-[1,3, 5]三嗪-2-基)-苯酚、(2-羟基-4-辛氧基-苯 基)-苯基-甲酮和任何两种或更多种这样的UV吸收剂的组合。示意性光稳定剂包括 受阻胺,比如2, 2, 6, 6-四甲基哌啶、双(1,2, 2, 6, 6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚 [[6-[ (1,1,3, 3,-四甲基丁基)氨基]-S-三嗪-2, 4-二基][2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基) 亚氨基]]六亚甲基[(2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]]和任何两种或更多种这样 的光稳定剂的组合。示意性热稳定剂包括丁基羧酸锡、钡锌、三(2, 4-二叔丁基苯基)磷酸 酯,和任何两种或更多种这样的热稳定剂的组合。
[0081] 在另一方面中,提供了聚合物,其中聚合物是式I或式VI的化合物的反应产物。式 I或式VI中的基团如上所述。
[0082] 在聚合物的一些实施方式中,第一和第二R1基团通过键、0、0_0,或其组合连接。在 某些实施方式中,聚合物的重均分子量为约5, 000至约2, 000, 000g/mol。例如,聚合物可具 有的重均分子量为约100, 〇〇〇至约1,〇〇〇, 000g/m〇l。
[0083] 在另一方面中,提供了制品,其中制品包括纤维素材料和式I或式VI的化合物或 式I或式VI的化合物的聚合反应产物。式I或式VI中的基团如上所述。在某些实施方式 中,组合物包括是木材的纤维素材料,并且组合物是包括含硼化合物的木材-聚合物复合 材料。
[0084] 在一些实施方式中,纤维素材料是木材。例如,木材可以是木轴承、电线杆、枕轨、 景观木、码头和海运结构、圆木、干木、原木、纤维板、线材板、单板层积材、木材复合材料、塑 料木材复合材料,和由木肩形成的人造板。木材可以是软木或硬木。软木可包括松树物种 和云杉物种,例如,心材或边材。
[0085] 例如,在一些实施方式中,制品选自枕轨、电线杆、建筑构件、木材制作的物品、玩 具、艺术品、相框、围栏、锯材、肋材、框架、支柱、支撑构件、纸制品、卡纸、包装、储存物品、建 筑物品、装饰、架子、屋顶板、壁板、砧板、服装和家具。在一些实施方式中,制品是阻燃的。
[0086] 在另一方面中,提供了制备制品的方法,其中制品包括纤维素材料和式I或式VI 的化合物或式I或式VI的化合物的聚合反应产物,所述方法包括:使纤维素材料接触式I 或式VI的化合物;和使式I或式VI的化合物聚合。式I或式VI中的基团如上所述。
[0087] 接触步骤可包括采用压渍法(pressure process)、完全浸注法(full cell process)或波动压渍法(fluctuation pressure process),以使化合物注入至纤维素材料 中。例如,纤维素材料,比如木材通常是多孔的,因而可通过使系统加压而迫使化合物进入 多孔结构。可选地,可使用真空/加压法,其中对纤维素材料抽真空,以从纤维素材料收回 一些气体或低沸点化合物,并且随后的加压迫使式I或式VI的化合物进入纤维素材料。
[0088] 聚合步骤也可包括使式I或式VI的化合物活化。例如,式I或式VI的化合物的 活化可包括加热式I或式VI的化合物,施加紫外照射至式I或式VI的化合物,添加热引发 剂至式I或式VI的化合物,或添加光化学引发剂至式I或式VI的化合物。
[0089] 在使式I或式VI的化合物活化包括添加热引发剂至式I或式VI的化合物的情 况下,热引发剂可包括但不限于4, 4-偶氮双(4-氰戊酸)、1,Γ -偶氮双(环己烷腈)、 2, 2'-偶氮双异丁腈、过氧化苯甲酰、叔丁基过醋酸酯、过氧化月桂酰,或二枯基过氧化 物。在使式I或式VI的化合物活化包括添加光化学引发剂至式I或式VI的化合物的 情况下,引发剂可包括但不限于3- 丁基-2-[5-(l- 丁基-3, 3-二甲基-1,3-二氢-亚 吲哚-2-基)-戊-1,3-二烯基]-1,1-二甲基-IH-苯并[e]吲哚鑰三苯基丁基硼酸盐、 3-丁基-2-[5-(3-丁基-1,1-二甲基-1,3-二氢-苯并[e]亚吲哚-2-基)-五-1,3-二 烯基]-1,1-二甲基-IH-苯并[e]吲哚鑰三苯基丁基硼酸盐或6-羟基-2, 4, 5, 7-四碘 代-3-氧_9, 9a-二氢-3H-咕吨-9-腈。在一些实施方式中,使式I或式VI的化合物活化 的步骤包括加热式I或式VI的化合物至约40°C至约120°C的温度。
[0090] 在一些实施方式中,方法进一步包括使式I或式VI的化合物接触金属催化剂干燥 剂。
[0091 ] 在方法的一些实施方式中,金属是钴、铁、锰、钴、铅、锰、钙、锌、锆、铋、锂、铝、钡、 铺、1凡、镧、钕、铁、钠、钾或其组合。
[0092] 用含硼化合物或包括其的组合物处理纤维素材料,比如木材和木材产品,的步骤 可包括将式I或VI的化合物或其组合物或溶液在压力状况(regime)下施加至木材中,以 将化合物注入木材中。这样的注入方法可任选地进一步包括选择性施加增加的压力或真 空。在进一步的实施方式中,提供的方法涉及将式I或VI的化合物在木材中原位聚合的另 外步骤。在下面更充分描述的两个步骤可分别或同时进行。
[0093] 在施加式I或VI的化合物的组合物或溶液之前,木材可任选地被干燥,直到从细 胞间隙去除大部分游离水,其中所得干燥的木材的含水率降低至少25%或至少50%或至 少75%,不同的木材物种稍微不同。在某些实施方式中,降低木材的含水率产生更多空间, 以将式I或VI的化合物的防腐剂溶液施加至木材中,并且降低了在施加的木材中发展裂缝 的可能性。在某些实施方式中,在施加式I或VI的化合物的组合物或溶液之前进行木材的 切割、加工和/或钻孔。
[0094] 式I或VI的化合物的组合物或溶液可通过浸渍、浸透、喷雾、刷涂、注射,或任何其 他熟知的技术施加至木材。式I或VI的化合物的组合物或溶液可在环境温度下施用,但是 有利地,可也被加热以有助于化合物渗透至木材中。在某些实施方式中,提供了方法,其中 式I或VI的化合物的组合物或溶液通过将其注入木材而被施加至木材中。在仍其他实施 方式中,式I或VI的化合物的组合物或溶液作为聚合的表面涂层施加,以封装木材。
[0095] 基于重量与重量百分数,式I或VI的化合物可在组合物或溶液中以约0.0 lwt. % 至约99. Owt. %的量存在。这可包括约0.1 Owt. %至约3. Owt. %,或约0.1 Owt. %至约 2. Owt. %,或约 0.1 Owt. %至约 1.0 wt. %,或约 0.1 Owt. %至约 0. 50wt. %,或约 0.1 Owt. % 至约0. 30wt. %。重量百分数的具体例子包括约0.0 lwt. %、约0.1 Owt. %、约lwt. %、约 2wt. %、约 3wt. %、约 4wt. %、约 5wt. %、约 6wt. %、约 7wt. %、约 8wt. %、约 9wt. %、约 IOwt. %、约20wt. %、约30wt. %、约40wt. %、约50wt. %、约99wt. %和这些值的任何两个 之间的范围。
[0096] 基于重量与重量百分数,式I或VI的化合物的组合物或溶液在终木材产品中 存在的量为约〇. Olwt. %至约90.0 wt. %。这可包括约0.1 Owt. %至约3. Owt. %,或约 0.1 Owt. %至约 2. Owt. %,或约 0.1 Owt. %至约 1.0 wt. %,或约 0.1 Owt. %至约 0. 50wt. %, 或约0.1 Owt. %至约0. 30wt. %。重量百分数的具体例子包括约0.0 lwt. %、约0.1 Owt. %、 约 Iwt. %、约 2wt. %、约 3wt. %、约 4wt. %、约 5wt. %、约 6wt. %、约 7wt. %、约 8wt. %、约 9wt. %、约 IOwt. %、约 20wt. %、约 30wt. %、约 40wt. %、约 50wt. %、约 90wt. %和这些值 的任何两个之间的范围。
[0097] 在用式I或VI的化合物的防腐剂溶液进行处理之前、之后或同时,也可用一种 或多种添加剂处理木材。这些其他添加剂可包括溶剂,比如基于乙二醇的溶剂、防水剂, 比如錯、树脂或聚合物、阻燃剂,比如磷酸酯、防霉剂(mildewicide)、杀虫剂、杀霉菌剂 (mouldicide)或颜料。一种或多种这些添加剂可在式I或VI的化合物的防腐剂溶液之前 施加 。一种或多种这些添加剂可在式I或VI的化合物的防腐剂溶液之后施加。在某些实 施方式中,一种或多种这些添加剂可与式I或VI的化合物的防腐剂溶液同时施加。
[0098] 可施加真空或降低的压力,以使木材样品脱气,从而使木材内的的孔尺寸最大化, 然后施加式I或VI的化合物的防腐剂溶液。真空和/或压力技术也可用于灌注木材,包 括"定量浸注法(empty cell)"和"完全浸注法",这二者都是本领域技术人员熟知的。在 某些实施方式中,现有的方法被用于用式I或VI的化合物的防腐剂溶液灌注木材,包括 Bethell、Lowry、Reuping 和 MSU 法。
[0099] Bethell法涉及使用初始真空从木材细胞去除空气,然后在真空下用式I或VI的 化合物的防腐剂溶液淹没装载木材的圆筒。然后,例如,将约HOOkPa的正压施用预定的时 间,排干式I或VI的化合物的防腐剂溶液并且进行后期抽真空。
[0100] 在Lowry法中,不施加初始真空并且在大气压下用式I或VI的化合物的防腐剂溶 液淹没圆筒。然后,例如,将约HOOkPa的正压施加预定的时间,然后将圆筒排干水并且进 行后期抽真空。式I或VI的化合物的防腐剂溶液的净吸收较低,原因是空气未从木材细胞 中被去除,而是在处理期间被压缩,因此在释放压力并且木料被排空时导致式I或VI的化 合物的防腐剂溶液反冲。
[0101] Reuping法涉及施加例如约350kPa的初始空气压力至圆筒中的木材,然后用式 I或VI的化合物的防腐剂溶液淹没圆筒,同时保持该初始空气压力。然后,施加例如,约 1000 kPa的增加的压力,并且在预定的时间之后,释放压力并且使圆筒排水。然后,进行后期 抽真空。该方法比Bethell和Lowry法具有较低的式I或VI的化合物的防腐剂溶液的净 吸收。
[0102] MSU法是Reuping法的改良。进行Reuping法,但是使圆筒排干,同时保持压力为, 例如,约300kPa。然后,通过蒸汽加工木材施加热。在蒸汽加工阶段之后,通过减压允许发 生反冲,并进行后期抽真空。
[0103] 取决于期望的饱和度程度,可采用或消除灌注前和灌注后真空施加。在某些实施 方式中,式I或VI的化合物的防腐剂溶液可被预加热,以加速灌注并且提高渗透至木材的 水平以及促进灌注过程期间式I或VI的化合物的聚合。
[0104] 聚合预防或至少最小化式I或VI的化合物和其防腐剂溶液稍后从木材的浸出。取 决于选择的添加剂的应用和潜在的有害作用,可期望促进遍及木材的更大程度的聚合,以 使式I或VI的化合物充分固化,或可期望使得木材中的式I或VI的化合物的防腐剂溶
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