[发明专利]一种木竹材用固体有机硅处理剂及制备方法

说明书

一种木竹材用固体有机硅处理剂及制备方法，所述固体有机硅处理剂由活性成分、硅酸钠、消泡剂和流平剂组成。其中活性成分为硼酸改性甲基硅酸盐，该硼酸改性甲基硅酸盐由是三甲基氯硅烷、烷基硅氧烷偶联剂的混合物与硼酸发生水解缩聚反应，然后与强碱反应，经调节剂调pH值后，过滤、喷雾干燥制得。本发明固体有机硅处理剂的使用方法简单，直接将固体加入水中，搅拌溶解均匀后施工，施工方式多样化，可以喷、刷和浸，符合绿色环保要求，产品具有良好的防水、防腐、耐老化、阻燃以及缓解木竹材开裂和变形等性能，是市场所需求的产品。

技术领域

本发明涉及一种木竹材用固体有机硅处理剂及制备方法，属有机硅应用技术领域。

背景技术

建设节约型、环境友好型社会，发展可持续、循环经济一直是我国建设的目标。

我国开展木材保护尤其在木材防腐方面历史悠久，例如CCA、ACQ等技术的使用，但是常规的CCA防腐剂在制备过程中、木材处理过程中、使用过程中很难做到废液循环使用、零排放，存在着CCA药剂的流水，这对环境造成污染和危害。这些问题给木材保护工业带来了不良后果，影响其健康发展，不符合我国发展要求。因此，研发绿色环保的木材处理剂迫在眉睫。

公告号CN100443273公开了一种木材保护剂，由磷酸二氰二胺、硼酸、季铵盐、烷基酚醚分散剂、低级醇类助溶剂、硅溶胶、硅烷偶联剂、软水剂和水组成。公告号CN100496913公开了一种木材保护剂及其制备方法，该保护剂由硼酸盐和复合表面活性剂组成。该发明解决了目前硼系化合物作为木材保护剂在水中的溶解度低和渗透性差的问题，在生产及使用过程中不污染环境，具有防腐、防虫、阻燃和抑烟等功能；上述专利产品相比CCA防腐剂更加绿色环保，但其防水、防潮效果不明显。因此，寻找一种高性能的木竹材用固体处理剂，有效解决目前处理剂存在的技术问题，解决运输和存储问题，并在工业上可行、环境友好，具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提出一种木竹材用固体有机硅处理剂及制备方法，开发既能防水、防潮又能防腐耐火的绿色环保木材处理剂。

本发明实现的技术方案如下，一种木竹材用固体有机硅处理剂，由活性成分、硅酸钠、消泡剂和流平剂组成。所述活性成分为硼酸改性甲基硅酸盐；所述硼酸改性甲基硅酸盐是由一甲基三氯硅烷、烷基硅氧烷偶联剂、硼酸发生水解缩聚反应，再与强碱反应，经调节剂调pH值后，过滤、喷雾干燥制得；其中：活性成分、硅酸钠、消泡剂和流平剂的质量比为1:(0.2-0.5)：(0.01-0.05)：(0.005-0.01)。

一种木竹材用固体有机硅处理剂的制备方法，步骤如下：

(1)在0～5℃下，将一甲基三氯硅烷、水、烷基硅氧烷偶联剂置于反应釜中；

(2)在室温下将反应釜内混合物搅拌反应1-2h后，滴加硼酸；滴加完毕后，加热升温至50-60℃，反应2-3h后，加入强碱；

(3)继续升高温度至90℃，反应2-4h，再降至室温；

(4)经调节剂调pH值，过滤，喷雾干燥得到硼酸改性甲基硅酸盐；

(5)将硼酸改性甲基硅酸盐与硅酸钠、消泡剂、流平剂高速分散得到固体有机硅处理剂。所述一甲基三氯硅烷、水、烷基硅氧烷偶联剂、硼酸、强碱的质量比为1:(2-10):(0.2-1):(0.5-2):(1.2-2)。

所述烷基硅氧烷偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―巯丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

所述步骤(2)中，强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

所述步骤(4)中，调节剂为硫酸铝、碳酸氢钠、磷酸氢钠、碳酸氢钾或磷酸氢钾中的一种；pH值为8-9。