[发明专利]一种松香基不饱和树脂改善速生木材性能的方法

说明书

本发明公开了一种利用松香基不饱和树脂改善速生木材性能的方法，以氢化松香和甲基丙烯酸缩水甘油酯为原料经酯化反应制备的松香不饱和树脂配制成1%～30%质量浓度的乙醇溶液，加入不饱和树脂重量份1～5%的引发剂，将速生木材在真空度为0.08～0.1MPa下浸渍20～60min，室温（20～27℃）常压下浸渍20～28h，滤出，在烘箱中40～60℃下干燥4～6h，然后升高温度至90～100℃下固化1～6h，在135～160℃下后固化1～8h，即得松香不饱和树脂改性速生木材。经固化后速生木材的密度增加4.76～17.07%，重量百分比增量（WPG）为4.90～18.16%，硬度增加了0.59～1.23%，接触角增加47.41～75.68°。

技术领域

本发明属于木材改性领域，具体涉及一种松香基不饱和树脂改善速生木材性能的领域。

背景技术

木材作为天然的生物质材料，具有可再生性和环境友好属性而被广泛应用于家具、建筑和装饰领域，是我国国民经济建设中的重要原材料。随着人们生活品质的不断提高，对木材及其制品的需求大大增加，使得木材的消耗量巨大。人工速生林具有资源丰富的优势，它将成为今后缓解国内外市场供需矛盾的主要材种。因为木材与水相互作用、尺寸不稳定性和对生物降解的低耐久性，使得木材在应用中受到限制，速生的木材这一现象尤为明显。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，但是速生杨木物理力学性能差、尺寸稳定性差、耐腐性能低，所以急需改善其性能。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。常用脲醛树脂，丙烯酸酯乳液，硅溶胶浸渍改性杨木，增强了木材的热稳定性与力学性能，但是存在诸如甲醛释放污染环境问题。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，其具有三环二萜结构使其具有良好的疏水性，因此可以将松香及其衍生物用于改善木材性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种松香基不饱和树脂改善速生木材性能的方法，即：木材原料经过松香不饱和树脂乙醇溶液的真空浸渍后加热固化，得到改性速生木材；

为实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：

以氢化松香和甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）为原料，经酯化反应制备的松香基不饱和树脂，其分子结构式如下：

松香基不饱和树脂改善速生木材性能的具体方法如下：随机选取没有破损的20×20×20mm³的杨树木块，在105℃下烘至恒重，测量木块重量和尺寸。称量适量的松香不饱和树脂（0～120g）和无水乙醇溶液（480～600g），将其配制成质量浓度为1～30%的松香不饱和树脂乙醇溶液，加入不饱和树脂重量份为1%～5%的引发剂AIBN，并以等量的无水乙醇溶液作为对照组。将速生木材在真空度为0.08～0.1MPa下浸渍20～60min，室温（20～27℃）常压下浸渍20～28h，滤出，在烘箱中40～60℃下干燥4～6h，然后升高温度至90～100℃下固化1～6h，再升至130～160℃下后固化1～8h，即得改性后速生木材。测量木材样品重量及尺寸。