[发明专利]一种杉木板材的超疏水改性处理方法

说明书

本发明公开了一种杉木板材的超疏水改性处理方法，属于木材疏水改性处理技术领域。所述杉木板材的超疏水改性处理方法是先用γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液对杉木板材进行一次真空加压浸注处理，再用甲基丙烯酸六氟丁酯溶液对杉木板材进行二次真空加压浸注处理，然后用过硫酸钾溶液对杉木板材进行一次喷淋处理，最后用乙醇溶液对杉木板材进行二次喷淋处理。本发明提供的超疏水改性处理方法可以显著提高杉木板材的疏水性、疏水稳定性和尺寸稳定性，具有显著的经济价值和社会效益。

技术领域

本发明属于木材疏水改性处理技术领域，具体涉及一种杉木板材的超疏水改性处理方法。

背景技术

杉木由于树干笔直且均匀光滑，材质轻，在我国被应用于建材和医药领域。杉木具有较高的应用价值，在我国种植广泛。由于生长周期相对较短，生长速度快，所以杉木种植的经济效益相对较高，使得其在我国的林业生产中不断得到应用。杉木中的木质素、纤维素和半纤维素含有大量的羟基，这致使它极易吸水。杉木制品在户外使用时，受到雨水冲刷容易霉变和腐朽，致使其尺寸稳定性变差、力学性能降低。同时，在使用过程中，由于杉木的含水率随环境温湿度的变化而改变，因此，杉木易出现翘曲变形等问题，严重时，可影响其外观和使用寿命。因此，对杉木板材进行超疏水改性是防止杉木制品腐烂的一种重要的手段。

发明内容

本发明针对杉木板材在户外和潮湿环境中使用时出现翘曲变形和发霉腐烂等问题，提供一种杉木板材的超疏水改性处理方法。本发明提供的处理方法可以显著提高杉木板材的疏水性、疏水稳定性和尺寸稳定性，延长杉木板材的使用寿命，具有显著的经济价值和社会效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种杉木板材的超疏水改性处理方法是先用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液对杉木板材进行一次真空加压浸注处理，再用甲基丙烯酸六氟丁酯溶液对杉木板材进行二次真空加压浸注处理，然后用过硫酸钾溶液对杉木板材进行一次喷淋处理，最后用乙醇溶液对杉木板材进行二次喷淋处理。

所述杉木板材的超疏水改性处理方法具体包括以下步骤：

(1)将2～10mL γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到100～200mL乙醇中，于室温下机械搅拌5～10min，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液；将烘干处理后的杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.06～0.09MPa，保压20～40min后，注入上述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，加压至0.8～1.2MPa，保压30～60min，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样；

(2)将5～20g甲基丙烯酸六氟丁酯加入到100～200mL四氢呋喃中，于室温下机械搅拌20～30min，得到甲基丙烯酸六氟丁酯溶液；将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性杉木试样置于自动真空加压罐中，抽真空至真空度为0.03～0.06MPa，保压60～90min后，注入上述甲基丙烯酸六氟丁酯溶液，加压至1.5～2MPa，保压1～2h，卸压；取出杉木试样，于60℃下风干24h，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样；

(3)将10～40g过硫酸钾加入到100～200mL去离子水中，于室温下机械搅拌10～30min，得到过硫酸钾溶液；在氮气保护下，将过硫酸钾溶液均匀喷淋在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯共改性杉木试样表面，喷淋压力为0.03～0.06MPa，喷淋时间为5～10s；将喷淋后的杉木试样先在氮气保护下于120～160℃下热处理18～24h，再用重量百分比为75％的乙醇水溶液进行喷淋处理，喷淋压力为0.1～0.2MPa，喷淋时间为20～30s，最后，于60℃下风干24h，得到所述超疏水改性处理杉木板材。

所述杉木试样按GB/T 1929-2009进行截取。

本发明的显著优势在于：