[发明专利]一种木质素基木材增强防腐剂、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种木质素基木材增强防腐剂、制备方法及其应用，涉及涉及木材保护技术领域。所述木质素基木材增强防腐剂包括A组分和B组分；按质量份数计，所述A组分包括木质素、DMDHEU树脂和水；所述B组分包括催化剂和水。本发明的木质素基木材增强防腐剂具备双重防腐体系，对木材的防腐效果优异。DMDHEU树脂上的羟基与木材上的羟基进行交联反应，固化后可以阻塞细胞壁孔隙，有效降低了酶的活动空间，隔绝氧气及水分等霉菌、腐菌所需的生长物质，并同时与木质素发生交联，减少木质素的流失，进一步起到高效的防腐作用。木质素与DMDHEU树脂交联，并且对木材细胞腔进行物理填充，增强防腐性能，并改善木材的物理力学性能。

技术领域

本发明涉及木材保护技术领域，特别是涉及一种木质素基木材增强防腐剂、制备方法及其应用。

背景技术

木材和木制品作为高效廉价的碳封存体，与钢材、玻璃和水泥等传统建材相比，节能降碳优势明显。人工速生材因具有产量高、生长速度快、采伐周期短等优点，近年来如何对其进行高值化利用受到广泛关注。然而，人工速生材材质疏松、密度较低导致其极易发霉、腐朽、蓝变、虫蛀，影响人工速生材的使用寿命和综合利用率。木材防腐处理可提高人工速生材的抗腐朽、抗虫蛀等性能，但会一定程度降低木材的物理力学性能。

目前使用最为广泛的是水载防腐剂，加铬砷酸铜CCA(chromated copperarsenate)是近年来应用最为广泛的水载防腐剂，其中的有效成分为铜、铬、砷的氧化物或盐类。但是，CCA中含有的砷和铬有可能危害人身健康及环境质量，并且CCA处理材的废弃处理仍缺乏妥善的途径，因此在很多国家开始禁用CCA，故迫切需要新的木材防腐的方法。中国专利CN111993514A公开了一种木材防腐办法，使用氨溶季铵铜溶液作为防腐剂，通过浸泡防腐剂溶液进行真空预处理，随后对木材进行炭化，来提高木材防腐、防潮能力。然而胺或氨类，易挥发，污染危害环境，影响人类健康。

因此，开发一种无毒环保的木质素基木材增强防腐剂，对于木材保护技术领域具有重要意义。

发明内容

基于上述内容，本发明提供一种木质素基木材增强防腐剂、制备方法及其应用，该木质素基木材增强防腐剂具有生产成本低，制备工艺简单，无毒环保的特点，能够同时提升木材的防腐效果和物理力学性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明技术方案之一，一种木质素基木材增强防腐剂，所述木质素基木材增强防腐剂包括A组分和B组分；

按质量份数计，所述A组分包括木质素8～23份、DMDHEU树脂(二羟甲基二羟基环乙烯脲树脂)50～65份和水10～40份；所述B组分包括催化剂1～2份和水100份。

进一步地，所述木质素为磺酸盐碱性木质素或硫酸盐木质素，平均分子量为800～1700。

进一步地，所述DMDHEU树脂的固含量为40～60％。

本发明中的木质素是由苯丙烷单元通过碳碳键和醚键形成的天然酚类高分子化合物，具有高酚含量和形成网络的能力，木质素是一种弱的生物杀灭剂，能够抑制50％以上的真菌。

本发明中DMDHEU树脂上有活跃的氮羟甲基可与木质素苯环上的羟基交联形成大分子浸注木材，减少水分吸收，起到一定防腐作用。木质素具有一定抗菌效果，与DMDHE树脂协同抗菌。

本发明中的催化剂，有助于DMDHEU树脂更好地在木材中固定与木材中的酚羟基形成良好、坚固的大分子交联网络。

进一步地，所述催化剂为氯化镁、氯化锌和硝酸锌中的一种或多种。

本发明技术方案之二，上述的木质素基木材增强防腐剂的制备方法，包括以下步骤：

将木质素与水混合均匀后加入DMDHEU树脂分散均匀，得到A组分；