[发明专利]一种纳米复合木材防腐剂及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合木材防腐剂，其结构示意式为：

式中： 为纳米SiO₂， 为PEI， 为QPEI，    为Cu²⁺

2.一种纳米复合木材防腐剂的制备方法，包括以下步骤：

A、二氧化硅纳米材料的表面改性：将二氧化硅纳米材料分散在醇中，量取适量的γ-氯丙基三乙氧基硅烷，加入反应容器中，搅拌，加热至醇沸点以上，恒温回流反应8~12 h，使氯丙基耦合在二氧化硅纳米材料表面；反应完成后，离心分离，并用醇进洗涤，洗涤后的产物干燥处理，得到氯丙基化的二氧化硅纳米材料，即CP/SiO₂纳米材料；

B、表面改性的二氧化硅纳米材料接枝聚乙烯亚胺：将氯丙基化的二氧化硅纳米材料分散到水中，加入适量的PEI，将混合液加热，回流反应，反应结束后对反应液离心分离，并洗涤样品，除去残留的PEI，干燥后得到PEI/SiO₂ 纳米材料； 

C、QPEI/SiO₂纳米材料的合成：将制得的PEI/SiO₂纳米材料，加入适量的环氧丙烷，搅拌下冰浴反应6~10 h后升温至环氧丙烷沸点以上，蒸出未反应的环氧丙烷，即得叔胺化的PEI/SiO₂；将适量醇倒入叔胺化的PEI/SiO₂中，加入适量的氯化苄，于50~70 ℃下进行回流反应18~24 h，反应结束后，过滤，用醇洗涤产物，干燥，即得QPEI/SiO₂材料；

D、PEI-QPEI/SiO₂纳米材料的合成：将QPEI/SiO₂纳米材料分散至醇中，加入适量的γ—氯丙基三乙氧基硅烷，加热至醇沸点以上，恒温搅拌回流反应8~12 h，离心分离，干燥；将干燥后中间产物均匀分散于PEI水溶液中，在90~100 ℃下恒温搅拌回流反应12~24 h，将PEI接枝在QPEI/SiO₂纳米材料表面，制得PEI-QPEI/SiO₂纳米材料； 

E、螯合铜离子，将已制得的PEI-QPEI/SiO₂纳米材料分散到硫酸铜水溶液中，搅拌一段时间后，分离后干燥。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤A中所述二氧化硅纳米材料、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、醇的质量比为：1: (0.5~1): (6~8)，所述二氧化硅纳米材料粒度为90~150 nm，所述恒温干燥温度为100~150 ℃，干燥时间为12~24 h；

步骤B中所述回流反应条件为：90~100 ℃回流反应10~12 h，所述表面改性的二氧化硅 纳米材料、PEI在混合液中的浓度分别为：0.1~0.15 g/g和0.2~0.3 g/g；干燥温度为60~100 ℃，干燥时间为8~12 h；

步骤C中所述PEI/SiO₂纳米材料与环氧丙烷的质量比为1: (4~6)，所述醇、叔胺化的PEI/SiO₂、、氯化苄的质量比为 (2~3): 1: (1~2)；所述干燥条件为60~100 ℃下干燥24h以上。

步骤D中所述QPEI/SiO₂纳米材料、醇、γ—氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为 1: (6~10): (0.5~1)，干燥条件为：60~100 ℃，干燥时间为12~24 h；所述中间产物、PEI、水的质量比为：1: (3~5): (8~12)；

步骤E中所述PEI-QPEI/SiO₂纳米材料、硫酸铜、水的质量比为：1: (0.5~1): (6~8)。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤A、C、D中醇选自甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇中的一种或几种。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤A中二氧化硅纳米材料可以通过以下方法制备：

（1）、取适量醇、水、氨水混合均匀，制得混合液；

（2）、向混合液中加入适量的正硅酸乙酯，10~40 ℃反应6~10 h，将反应液静置一段时间后离心分离，干燥，制得二氧化硅纳米材料。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤(1)中醇、水、氨的质量比为(50~70): (8~10): 0.5，步骤（2）中正硅酸乙酯在混合液中的浓度为0.025~0.03 g/g，干燥条件为50~90 ℃干燥6~10 h。