[发明专利]一种丙烯酸松香改善速生木材性能的方法

说明书

本发明公开了一种丙烯酸松香改善速生木材性能的方法，制备丙烯酸松香后将其溶解在无水乙醇中，配置得到浸渍液；然后将速生木材放入到浸渍液中，依次经过真空浸渍、室温常压浸渍后取出；将取出的速生木材放入烘箱中，干燥后得到改性速生木材。本发明以丙烯酸和精制松香为原料，经D‑A加成反应制备得丙烯酸松香。因丙烯酸中含有羧基，所以丙烯酸松香中含有两个羧基，通过增加松香中羧基的数量，提高松香与木材的结合强度。本发明制得的丙烯酸松香改性材具有良好的耐水性，且其静曲强度、弹性模量、抗压强度显著提高，具有良好的机械性能，使得速生材在应用中受限减弱；本发明为松香的高值化利用探索了新的途径，提高其附加值，具有环境友好性。

技术领域

本发明属于木材改性领域，具体涉及一种丙烯酸松香改善速生木材性能的方法。

背景技术

木材作为一种天然可再生材料，因其特有的高强重比和易于加工的特性而广泛应用于户外建筑、室内装饰以及造纸等领域。然而，由于木材全球低增长率和更为严格的环境法规，高质量木材正面临着供应不足的问题。人工速生林具有快速增长性，使得我国木材资源利用以天然林为主转向以人工速生林为主。其中速生杨木生长周期短、适应性强，在纸浆、造纸和单板工业中很受欢迎，是我国重要的速生丰产首选树种。但是，速生木材通常存在机械强度差、尺寸稳定性差以及高吸湿性等缺点，使得速生木材在应用中受到限制，速生的木材这一现象尤为明显。因此，对于速生木材的改性变得非常有必要。

目前对速生杨木改性主要是采取浸渍处理和非浸渍处理两大方式。用于速生木材改性的化学改性剂有：热固性树脂、有机单体、石蜡、乙酰化试剂、糠醇树脂、以及氮羟甲基酰胺类化合物。但它们在提高了速生木材耐水性与机械性能的同时仍存在改性剂处理温度高、容易流失及缓慢释放有害物质等问题。压密处理和高温热处理等，存在木材结构破坏和纤维素、半纤维素、木质素的热降解反应会造成木材力学强度降低。因此提供一种环保且在中低温范围内的改性方法具有极大的现实意义。

松香是我国丰富的天然可再生资源，主要成分是树脂酸，是一种三环二萜结构天然产物，其具有结晶度高、分子量大、熔点较高的特点；其独特的三环二萜的刚性结构使其具有硬度大及疏水性好的优点。目前广泛应用于造纸、油墨、胶黏剂、涂料、肥皂、医药和农药等的生产上。利用松香硬度大及疏水性好的性能将其应用在木材改性领域，赋予木材一定的疏水性以及机械性能具有极大的研究意义。然而，天然松香虽然具有一定的刚性以及疏水性，但其与木材之间的结合能力不足，使其在木材领域的应用受到限制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种丙烯酸松香改善速生木材性能的方法。本发明利用丙烯酸中具有双键以及羧基的结构特点，将其与松香混合经D-A加成反应制备得到的丙烯酸松香，通过增加松香中羧基的数量，提高松香与木材的结合强度，改善木材的性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种丙烯酸松香改善速生木材性能的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)制备将丙烯酸松香，然后将丙烯酸松香溶解在无水乙醇中，配置得到浸渍液；所述浸渍液中丙烯酸松香的质量浓度为15～25％；所述丙烯酸松香是以丙烯酸和精制松香为原料经D-A加成反应制备得到的，丙烯酸松香的主要成分为丙烯海松酸，其分子结构式如下：

(2)将速生木材放入到浸渍液中，依次经过真空浸渍、室温常压浸渍后取出；作为优选的，所述速生木材为杨树。所述真空浸渍的真空度为0.08～0.1Mpa，时间为20～60min；所述室温(20～27℃)常压浸渍的时间为20～28h；进一步优选的，真空浸渍的真空度可为0.08MPa，0.09MPa或0.1MPa，浸渍时间可以为20min,30min，40min，50min或60min；室温常压下浸渍时间可以为20h,21h,22h,23h,24h,25h,26h,27h或28h。