[发明专利]一种木材改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木材化学处理方法，尤其涉及木材以酚醛树脂溶液浸渍的处理方法，属于木材化学改性领域。

背景技术

随着社会的发展，木材的耗用量逐年增加，而可供资源逐年减少，在木材资源中有些品种质量较差，密度小，强度低，发脆，并且极易腐烂，难于用做工业用途木材，对于这种木材通常采用树脂浸渍的方法增加密度，提高强度和抗腐性。

有效地使用木材，延长木材的使用寿命，低档木材高档化应用，对我国建设资源节约型社会和环境保护具有重要的战略意义。随着人们对木材质量的要求越来越高越来越全面，多功能性的木材改性技术也是木材改性发展的主要方向，不仅仅是材性的提高，同时还应该使木材具备防腐性能和阻燃性能，环境保护也是目前开发任何一种商品所必须关注的问题，因此，改性木在生产和使用的过程中对人体和环境的影响将会是制约其发展的主要因素。

目前，木材改性的改性液种类很多、改性的方法也很多。改性液类型包括不饱和烯烃类单体，预聚体、脲醛树脂、酚醛树脂、糖醇树脂、间苯二酚树脂、乙酰剂等；但这些改性液大多存在改性单一、污染环境、工序复杂、造成改性后药剂流失等缺点，因此，研发一种既能改善木材性能，又能有效地使用木材，延长木材的使用寿命，将低档木材变高档化应用的木材改性液，将具有重要的现实意义。

木材改性中，树脂进入量的多少，不仅影响改性后木材的物理特性，又影响生产成本，所以必须根据不同用途不同，适当控制树脂的进入量。通常是浸渍液的含树脂量来调节，但由于树脂的溶解度及溶液粘度的限制，往往得不到满意的结果。以往木材改性固化温度采用100～120℃，致使木材发脆，刨花细碎，降低使用价值。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种木材改性剂，使用该木材改性剂对木材改性后，能使木材力学性能得到显著提高，解决木材易开裂，变形等天然的缺陷，改性后不影响木材本身加工性、粘结性，并且改性后木材环境友好，还能赋予木材阻燃、防腐、防蛀等功能。

本发明的技术解决方案是：一种木材改性剂，其组分按重量份数表示包括：

低分子量酚醛树脂  60～200份；

阻燃剂            10～120份；

水                50～800份。

所述各组分更优选的重量份数为：

低分子量酚醛树脂  70～150份；

阻燃剂            40～80份；

水                70～300份。

其中，所述低分子量酚醛树脂其组分按重量份数表示包括：

所述低分子量酚醛树脂其组分更优选的重量份数为：

所述阻燃剂其组分按重量份数表示包括：

所述低分子量酚醛树脂制备方法为：

步骤一：将占总重量5/6～4/5的甲醛溶液与苯酚混合进行反应，得到产物1；

步骤二：占总重量3/10～8/19的氢氧化钠溶液加入到产物1中加热反应液进行反应，得到产物2；

步骤三：将剩余的氢氧化钠溶液加入到产物2中，接着加入剩余的甲醛溶液，继续进行反应，得到产物3；

步骤四：再加入尿素进行反应，让产物逐渐降温，出料即得。

为了达到更好的效果，步骤一中，将占总重量5/6～4/5的甲醛溶液与苯酚混合后升温使反应液温度到50℃进行反应，得到产物1；

优选的，步骤二中所述的加热为将反应液温度加热至55～60℃；其中，将反应温度控制在85～90℃；反应时间优选为40～70分钟；使之能够均匀反应，避免聚合度较大，而造成反应产物分子量过大。

优选的，步骤三中，当产物2的温度降到70℃以下，将剩余的氢氧化钠溶液加入到产物2中；其中，步骤3)中所述的反应温度优选为80～85℃，反应时间优选为180～210分；

优选的，步骤四中，当产物2的温度降到60℃以下，向产物3中加入尿素进行反应，其中所述的反应时间为20～30分，再逐渐使反应产物降温到40℃即得。

所述阻燃剂制备方法为：

步骤一：加水、100～200份的氨水、甲醛、双氰胺；

步骤二：缓慢加入磷酸，30～50分钟加完；

步骤三：保温2小时，温度为90～95℃；

步骤四：PH值达到3.8～4.0时加乙二醇；

步骤五：保温1小时；