[发明专利]一种氮羟甲基乙烯脲树脂改性剂及其应用

说明书

本发明涉及基础材料化学领域，具体涉及一种氮羟甲基乙烯脲树脂改性剂及其应用。本发明所述的氮羟甲基乙烯脲树脂改性剂，其原料包括：氮羟甲基乙烯脲树脂15～70份，稳定剂2～6份，催化剂3～8份，水30～80份，所述催化剂为水溶性有机酸。本发明提出的氮羟甲基乙烯脲树脂改性剂，原材料来源广泛，制备及使用简单安全，环保。使用该改性剂处理木材竹材，能改善材料的尺寸稳定性、耐久性、耐老化性能等，使材料能够保持其原有的天然质感，且防潮、防霉、耐腐、防虫、耐湿热变形、硬度及顺纹抗压强度提高，对冲击韧性影响小。经处理后，其性能可满足大部分使用场所，成本低廉，较为合理。

技术领域

本发明涉及基础材料化学技术领域，具体涉及一种氮羟甲基乙烯脲树脂改性剂及其应用。

背景技术

木材凭借其自然的纹理、质感、色泽、易加工性、高强重比等性能，深受人们喜爱，被广泛应用于家具制造、家具装饰、建筑等行业。然而，随着人们生活水平日益提升，优质的木材供应越显不足。通过改性技术优化速生人工林木材及竹材材质材性，是缓解木质材料供需矛盾的良好途径。

近年来，木材功能性改良技术逐渐受到重视。该技术主要是通过浸泡、真空加压浸渍处理等方式将低分子量单体、树脂等浸入到木材内部，通过固化剂、催化剂及加热的方式，使单体或树脂发生聚合，甚至与木材细胞壁组份发生交联反应，从而达到改变木材细胞微观结构，改变霉菌及腐朽菌所需的营养物质，获得防霉、耐腐性等抗生物劣化性能改善的目的。

氮羟甲基乙烯脲树脂，如二羟甲基二羟基乙烯脲(DMDHEU)分子量低、具有活性的乙烯脲树脂，能够浸入木质材料细胞壁内部，且能与木质材料中的羟基发生醚化反应或自身发生缩聚反应形成体式大分子，改变木质材料细胞壁组份并对木质材料中的空隙进行填充，从而改善木质材料的尺寸稳定性、耐久性、耐老化性能等。

催化剂及稳定剂的选择是木质材料树脂改性技术的关键，既要保证树脂在储存过程中保持长效、稳定、均一，又要保证催化剂与木质材料的亲和力与树脂相当，且在加热条件下能够完成催化固化作用，并在后期使用中对木材细胞壁无明显降解作用。现有DMDHEU树脂改性木质材料技术采用的催化剂主要是MgCl₂·6H₂O，但该催化剂酸性强，容易造成木材细胞壁降解，进而影响其力学强度，且改性材抗生物劣化性能欠佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种氮羟甲基乙烯脲树脂改性剂及其制备方法。

本发明的木质材料树脂改性剂，按重量份计，其原料包括：氮羟甲基乙烯脲树脂15～70份，稳定剂2～6份，催化剂为3～8份，水30～80份，所述催化剂为水溶性有机酸。

优选地，上述原料的总重量份数为100份。

优选地，所述木质材料树脂改性剂包括：氮羟甲基乙烯脲树脂30～50份，稳定剂2～4份，催化剂为3～5份，水30～60份。

本发明提供的上述改性剂配方可有效保障处理木材的尺寸的稳定性及防霉耐久性，可满足大部分使用场所，且改性剂本身成本低廉，较为合理。

本发明所述的氮羟甲基乙烯脲树脂改性剂，氮羟甲基乙烯脲树脂优选为二羟甲基二羟基乙烯脲(DMDHEU)，其分子量低，具有活性的氮羟甲基，能够浸入木质材料细胞壁内部，且能与木质材料中的羟基发生醚化反应或自身发生缩聚反应形成体式大分子，改变木质材料细胞壁组份并对木质材料中的空隙进行填充，从而改善木质材料的尺寸稳定性、耐久性、耐老化性能等。

本发明所述的木质材料树脂改性剂，催化剂优选为马来酸酐、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、衣康酸(ITA)中的一种或两种按比例混合。