[发明专利]陶瓷复合木材的制备方法及制品

摘要

本发明用陶瓷前驱体制备陶瓷复合木材,是采用化学方法,在含硅的醇盐及硅烷偶联剂的溶液中引入能够催化醇盐及偶联剂水解、缩聚并参与相关反应的无机添加剂碱式氯化铝。将被修饰的该前驱体溶液压力注入木材,经热处理固化、原位转变成木材,形成陶瓷纳来复合材料亦称陶瓷复合木材,用本发明制得的木材保持了木材固有形貌及可加工性能,而且在机械性能、阻燃、尺寸稳定性及抗霉变等综合性能获全面、显著提高。本发明可使木材,尤其是速生软质木材能得以增强、优化,从而弥补硬木材的资源不足。

主权项

1、一种陶瓷复合木材的制备方法及制品，是采用化学方 法，在含硅的醇盐及硅烷偶联剂的溶液中引入能够催化醇 盐及偶联水解、缩聚并参与相关反应的无机添加剂—碱 式氯化铝(Al₂(OH)_nCL_6-n)，将被修饰的该前驱体溶液 压力注入木材，经热处理固化、原位转变成木材—陶瓷 纳米复合材料—陶瓷复合木，其特征在于具体流程为： 第一、高盐基度碱式氯化铝的制备：用市售的 AlCl₃·6H₂O作原料，对其加热至130℃-200℃，使分解、脱水， 制得固体碱式氯化铝，在充分搅拌加热的条件下，使溶于 水，经离子交换处理，制得盐基度≥85％的碱式氯化铝溶液， 即(Al₂(OH)_nCl_6-n(AS)， 第二、将所得高盐基度碱式氯化铝(AS)溶液引入陶瓷 前驱液， 第三、将硅烷偶联剂3—缩水甘油醚基丙基三甲氯基硅 烷(GPTMS)与前驱液体充分混合，同时注入木材， 第四、陶瓷前驱体的化学组成(Wt.％)：正硅酸乙酯(TEOS) 20-50％，碱式氯化铝(AS)5-30％，硅烷偶联剂(GPTMS) 3-15％，乙醇(EtOH)溶剂，补足100％， 第五、注入工艺可在目前木材加工业常规使用的压力注 入容器中进行，将待处理木材样浸没在陶瓷前驱溶液，置 入压力容器中，用压缩空气或N₂气加压；根据样品尺寸和 要求处理深度，确定压力和保持时间， 第六、养护与固化：注入的木材放置在≤80℃温度下， 保温0.5-4天，而后在≤110℃温度下保温至样品恒重， 完成固化， 本发明所制备的陶瓷复合木材在阻燃、尺寸、稳定性、 硬度、防霉的综合性能方面较原始木材有全面显著提高。