一种防水阻燃木材硬化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种防水阻燃木材硬化剂，其是由下述重量份的原料制得：水玻璃5-10，硼砂5-10，硫酸镁10-15，瓜尔胶2-3，过硫酸铵0.1-0.2，钛酸酯偶联剂0.1-0.2，苯乙烯2-4，甲基丙烯酸甲酯4-6，木质素磺酸钠0.5-1，羧甲基纤维素钠1-2，改性助剂5-10，水80-100。本发明的木材硬化剂具有渗透性好、与木材结合力强，不易流失，持久性好的特点，硬化效果好，绿色环保，还具有防水阻燃的效果，能改善木材的使用安全性和耐用性，具有较高的实用价值。
【专利说明】
一种防水阻燃木材硬化剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及木材处理剂技术领域，尤其涉及一种防水阻燃木材硬化剂及其制备方法。【背景技术】
[0002]近年来，随着我国经济的高速发展，家具、建材、装饰等领域日益壮大，对木材、尤其是高质量硬质木材的需求逐步提升，甚至出现了供应不足的情况。马尾松、杉木、杨木等速生树种具有生长迅速、价格低廉的优点，可替代天然木材使用，不仅具有良好的经济效益，还能减少天然林木的采伐，保护自然环境。但是这些速生树种的木质较轻较软，其使用性能一般都较差，应用范围受到限制，为满足更快、更好地提供优质木材的需要，有必要对其进行硬化处理，增强硬度提高性能，扩大木材用途。目前常用的树脂型木材硬化剂在环境中难以降解，且含有一定的游离有害物质，对人体健康产生潜在危害。非树脂型木材硬化剂存在渗透性差、与木材结合力低，易流失，持久性差的问题。并且，考虑到木材在实际应用中，为提高其使用安全性和耐用性，常需要具有一定防水阻燃性，因此开发安全环保、持久性好、防水阻燃的木材硬化剂具有较高的实用价值。
【发明内容】
[0003]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种渗透性、持久性好且防水阻燃的木材硬化剂及其制备方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:一种防水阻燃木材硬化剂，其是由下述重量份的原料制得:水玻璃5-10,硼砂5-10,硫酸镁10-15,瓜尔胶2-3,过硫酸铵0.1-0.2,钛酸酯偶联剂 0.1-0.2,苯乙烯2-4,甲基丙烯酸甲酯4-6,木质素磺酸钠0.5-1，羧甲基纤维素钠1-2,改性助剂5-10,水80-100;其中改性助剂由下列重量份的原料制成:月桂酸0.1-0.2,蓖麻油3-5,二甲基硅油2-4， 纳米二氧化钛1-2,三聚磷酸铝2-4,椰油酰二乙醇胺0.5-1;改性助剂的制备方法是将纳米二氧化钛、三聚磷酸铝与月桂酸混合后加入适量无水乙醇中搅拌20-30min，过滤、洗涤后加入其余原料800_1000r/min搅拌10_15min，即得；一种防水阻燃木材硬化剂的制备方法，包括以下步骤:(1)按重量称取原料，先将水玻璃、硼砂、木质素磺酸钠、瓜尔胶和羧甲基纤维素钠共同加入1/2-2/3量的水中60-80 °C搅拌l_2h，然后加入硫酸镁和过硫酸铵50-60 °C、1000-1500r/min 搅拌 l-2h，得 A组分；(2)先将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和钛酸酯偶联剂加入余量的水中混合均匀，然后于 600-800r/min条件下缓慢加入改性助剂搅拌10-15min，得B组分；(3)将A组分和B组分混合均匀后60-70°C、800-1200r/min搅拌2-3h，冷却后高速分散并研磨至< 20mi，即得防水阻燃木材硬化剂。
[0005]本发明的优点是:本发明先通过瓜尔胶和羧甲基纤维素钠对溶液体系中形成的氢氧化镁微粒进行表面改性，然后引入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯再次包覆改性，与其余原料复配后得到木材硬化剂，制得的产品能在木材表面形成稳定的防护层，具有渗透性好、与木材结合力强，不易流失，持久性好的特点，硬化效果好，绿色环保，还具有防水阻燃的效果，能改善木材的使用安全性和耐用性，具有较高的实用价值。【具体实施方式】
[0006]—种防水阻燃木材硬化剂，其是由下述重量份的原料制得:水玻璃5,硼砂5,硫酸镁10,瓜尔胶2,过硫酸铵0.1，钛酸酯偶联剂0.1，苯乙烯2,甲基丙烯酸甲酯4,木质素磺酸钠0.5,羧甲基纤维素钠1，改性助剂5,水80;其中改性助剂由下列重量份的原料制成:月桂酸0.1，蓖麻油3，二甲基硅油2，纳米二氧化钛1，三聚磷酸铝2，椰油酰二乙醇胺0.5;改性助剂的制备方法是将纳米二氧化钛、三聚磷酸错与月桂酸混合后加入适量无水乙醇中搅拌20min，过滤、洗涤后加入其余原料800r/min 搅拌lOmin，即得；一种防水阻燃木材硬化剂的制备方法，包括以下步骤:(1)按重量称取原料，先将水玻璃、硼砂、木质素磺酸钠、瓜尔胶和羧甲基纤维素钠共同加入1/2量的水中60 °C搅拌lh，然后加入硫酸镁和过硫酸铵50 °C、1000r/min搅拌lh，得A组分；(2)先将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和钛酸酯偶联剂加入余量的水中混合均匀，然后于 600r/min条件下缓慢加入改性助剂搅拌lOmin，得B组分；(3)将A组分和B组分混合均匀后60°C、800r/min搅拌2h，冷却后高速分散并研磨至< 20 Mi，即得防水阻燃木材硬化剂。
[0007]经检验，杨木经上述制得的木材硬化剂处理后表面硬度提高180%，弹性模量提高 25%，静曲强度提高30%，燃烧性能为B1级。
【主权项】
1.一种防水阻燃木材硬化剂，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得:水玻璃5-10，硼砂5-10，硫酸镁10-15，瓜尔胶2-3，过硫酸铵0.1-0.2，钛酸酯偶联剂 0.1-0.2,苯乙烯2-4,甲基丙烯酸甲酯4-6,木质素磺酸钠0.5-1，羧甲基纤维素钠1-2,改性 助剂5-10,水80-100;所述改性助剂由下列重量份的原料制成:月桂酸0.1-0.2,蓖麻油3-5,二甲基硅油2-4， 纳米二氧化钛1-2,三聚磷酸铝2-4,椰油酰二乙醇胺0.5-1;改性助剂的制备方法是将纳米 二氧化钛、三聚磷酸铝与月桂酸混合后加入适量无水乙醇中搅拌20-30min，过滤、洗涤后加 入其余原料800_1000r/min搅拌10_15min，即得。2.根据权利要求1所述的一种防水阻燃木材硬化剂的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤:(1)按重量称取原料，先将水玻璃、硼砂、木质素磺酸钠、瓜尔胶和羧甲基纤维素钠共同 加入1/2-2/3量的水中60-80 °C搅拌l_2h，然后加入硫酸镁和过硫酸铵50-60 °C、1000-1500r/min 搅拌 l-2h，得 A组分；(2)先将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和钛酸酯偶联剂加入余量的水中混合均匀，然后于 600-800r/min条件下缓慢加入改性助剂搅拌10-15min，得B组分；(3)将A组分和B组分混合均匀后60-70°C、800-1200r/min搅拌2-3h，冷却后高速分散并 研磨至< 20mi，即得防水阻燃木材硬化剂。
【文档编号】B27K3/52GK105984006SQ201610057810
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月28日
【发明人】张晓玲, 王宁宁, 高尚
【申请人】阜南县天亿工艺品有限公司