[发明专利]一种水载功能型木材改性剂及其处理方法

说明书

本发明涉及一种水载功能型木材改性剂及其处理方法，其中水载功能型木材改性剂由以下重量份的组分组成：苯酚100份，甲醛100~150份，二羟甲基二羟基乙烯脲80~150份，二羟甲基二羟基乙烯脲催化剂10~30份，硅溶胶30~50份，氢氧化钠溶液25~35份，盐酸溶液20~40份。优点：1）合成工艺简单易于操作；2）改性剂分子量低，处理效果好；3）显著改善木材尺寸稳定性，经改性后木材密度大、强度高、防腐阻燃、加工性能好，可广泛用于地板、实木门窗、家具、室内装饰材料等，同时还可用于木栈道、凉亭等室外建筑。

技术领域

本发明涉及的是一种水载功能型木材改性剂及其处理方法，属于木材加工技术领域。

背景技术

我国是全球第二大木材消耗国和第一大木材进口国，年消耗量近5亿立方米（包括原木、人造板材等）。据2015年《中国林业发展报告》显示，我国木材资源供给对外依存度达50%，超过了警戒线，随着世界各国对环境保护的重视，进口木材将越来越少。2016年3月国务院批复全国“十三五”期间年森林采伐限额为25403.6万立方米，相比“十二五”期间下降近7%。可见，我国木材资源的有效供给与不断增长的社会需求的矛盾日趋突出。据第八次全国森林资源清查结果显示，我国人工林面积0.69亿公顷，居世界首位。因此，大力发展人工林，以人工林木材资源替代我国总量严重不足的天然林木材及进口优质木材资源，是解决我国木材供应问题，实现木材利用可持续化发展的有效途径。但人工林木材存在密度小、材质软、强度低、易腐朽、易燃等缺陷，限制了其在建筑材料和家具制造等方面的应用，因此，提高人工林材质等级，实现其增值利用，必须对其进行功能性改良。

木材改性多采用物理或化学或两者兼用的方法处理木材，提高木材性能，同时赋予木材新的功能。化学改性是人工林木材改性的主要手段，树脂浸渍改性木材是目前较为成功的工业化木材改性方法，但选用常用脲醛树脂、酚醛树脂、糠醇树脂等浸渍改性木材，存在改性木材功能化单一、改性药液分子量偏大、环境污染、综合成本高等问题。因此，研发低分子量、低游离甲醛含量、低成本的复合多功能型木材改性药剂已成为目前研究热点。

酚醛树脂具有耐水、耐候、耐磨性等特点，其具有比脲醛树脂抗缩率和耐老化性能好，比糠醇树脂在干燥过程中化学药剂损失小的优点。本专业技术领域中，现已公开的与酚醛树脂相关的有机/无机复合木材改性剂相关专利技术有：

专利CN201310421156.2“一种酚醛树脂木材胶黏剂改性剂及其应用”公开了一种木竹材浸渍用酚醛树脂改性胶黏剂，包括：酚醛树脂胶黏剂与其改性剂（聚乙烯醇1788 0-50份、二氧化硅粒子1-12份、二氧化钛粒子1-12份、聚乙烯吡咯烷酮K30 0.1-5份、非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚0.1-1.5份）按1:1-8混合，制得改性剂。该药剂选用酚醛树脂胶黏剂为主剂，存在改性剂分子量大较大，渗透均匀性问题。

专利CN201510344965.7“一种纳米铜改性低分子量酚醛树脂及其制备方法”公开了一种木材浸渍用纳米铜改性低分子量酚醛树脂改性剂制备方法，主要药液包括苯酚、硫酸铜混合溶液（硫酸铜、乙二胺四乙酸二钠、聚乙烯吡咯烷酮、氢氧化钠）、甲醛混合溶液（甲醛水溶液、焦磷酸钠、酒石酸钾钠）、氢氧化钠水溶液。在合成水溶性低分子量酚醛树脂的同时原位合成纳米铜，其包括预聚合、原位合成纳米铜和再聚合反应。该药剂改性木材力学性能、尺寸稳定性和耐久性均得到提高，但合成工艺较复杂、综合成本较高。

专利CN201410308703.0“一种多功能木材浸渍用树脂改性剂的制备方法及应用”以苯酚、甲醛、三聚氰胺、尿素为主剂，以硼酸和硼酸锌为功能性主剂，同时添加一定量的一缩二丙二醇，合成一种兼具增重增强、阻燃和防腐功能的低碱性多元共缩聚树脂改性剂；

专利CN201510001987.3“适于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛树脂的制备工艺及使用方法”以苯酚、甲醛为主剂一次性投料，合成过程中加入硼酸，制得一种具有优异阻燃功能的改性酚醛树脂药剂。硼化合物具有良好的阻燃性，但该种无机阻燃剂吸湿性强并且容易流失。

发明内容