[发明专利]丙烯酸酯微乳液木材改性剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及木材改性剂的技术领域，公开了丙烯酸酯微乳液木材改性剂及其制备方法与应用，丙烯酸酯微乳液木材改性剂，按重量份计，包括软单体10‑20份、单体A10‑20份、乳化剂1‑5份、引发剂0.3‑1份、pH调节剂0.5‑1份、链转移剂0.5‑2份、阻聚剂0.5‑3份、阻燃剂5‑10份和去离子水100‑150份；本发明提供的丙烯酸酯微乳液木材改性剂，是无醛的多功能木材浸渍改性剂，经过该木材改性剂处理后的木材的密度、尺寸稳定性和力学强度得到较大提高，同时，经过该木材改性剂处理后的木材具有阻燃效果，解决了木材开裂问题，改性后的木材可应用于室内家具、木质门窗、地板等方面。

技术领域

本发明专利涉及木材改性剂的技术领域，具体而言，涉及丙烯酸酯微乳液木材改性剂及其制备方法与应用。

背景技术

木材是一种天然可再生的多孔性高分子材料，作为一种绿色环保材料，一直深受人们的青睐，被广泛用于建筑、家具、乐器以及车船等材料。近年来，由于天然林禁伐，人工林木材高效、高值改性利用成为了缓解我国木材供需矛盾的有效途径之一。

木材化学改性是木材改性的重要方法之一，其主要通过化学反应物与木材细胞壁化学成分羟基发生化学反应，形成共价键，进而改善木材性质。其中，树脂浸渍改性是一种可明显提高木材密度、尺寸稳定性、强度等物理力学性能的有效方式。

近些年，随着国家对室内外用木质材料绿色、环保要求的加强，实现人工林木材无醛环保改性成为行业发展的迫切需求。水基聚丙烯酸酯乳液是一种高分子聚合物，以水为分散介质，由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯通过自由基聚合反应生成的均聚物或与其他烯类单体生成的共聚物，具有良好的耐水性、耐候性和耐碱性，并且胶膜柔韧性较好。

现有技术中，水基聚丙烯酸酯乳液的分子量较大，难以均匀渗透木材和深入到木材细胞壁内。因此，有学者利用丙烯酸酯单体先浸渍到木材内部再进行原位聚合，提高木材尺寸稳定性；也有先合成水性聚丙烯酸酯再浸渍处理木粉，与木材表面羟基发生酯交换反应，形成一层致密的疏水薄膜。因此，要实现实体木材浸渍改性，使聚丙烯酸酯进入木材内部，需研发一种适合木材浸渍改性用粒径小、粘度低的水基丙烯酸酯微乳液。

发明内容

本发明的目的在于提供丙烯酸酯微乳液木材改性剂，可以实现对木材进行改性。

本发明是这样实现的，丙烯酸酯微乳液木材改性剂，按重量份计，包括软单体10-20份、硬单体10-20份、乳化剂1-5份、引发剂0.3-1份、pH调节剂0.5-1份、链转移剂0.5-2份、阻聚剂0.5-3份、阻燃剂5-10份和去离子水100-150份。

进一步的，所述软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种。

进一步的，所述硬单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈中的一种或几种。

进一步的，所述乳化剂采用阴离子乳化剂和非离子乳化剂复合体系，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二烷基-2-磺基琥珀酸钠中的一种或几种；所述非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚系列中的一种或几种。

进一步的，所述引发剂选用水溶性过硫酸盐。

进一步的，所述pH调节剂为氨水或碳酸氢钠。

进一步的，所述阻燃剂为硼酸、硼砂、硅酸钠、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、焦磷酸铵中的一种或两种以上组合。

本发明还提供了上述的丙烯酸酯微乳液木材改性剂的制备方法，包括以下制备步骤：