多孔材料(如纤维素材料)需加以保护以防止霉变、昆虫袭击、腐烂以及浸水,从而有助于保持纤维素材料的物理特性。这种纤维素材料的一个实例为木材。已知多种处理剂以及保藏方法可保藏纤维素材料。
现代保藏方法通常涉及用处理剂压缩处理纤维素材料。压缩处理典型地使得处理剂穿透纤维素材料的整个多孔结构中。处理剂通常为一种为了赋予纤维素材料所要物理特性而选择的化合物。举例来说,提高纤维素材料硬度、增加纤维素材料耐水性以及改善纤维素材料尺寸稳定性的处理剂是令人感兴趣的。木材在水中的吸收能力多达其重量的100%,从而引起木材胀大,在经由蒸发而使得水损失之后,引起木材收缩。这个水吸收/蒸发过程是非均一的且在木材中产生内应力,导致裂开、翘曲、弓形、弯曲、扭曲、卷曲等。另外,水能够充当使纤维素材料降解的生物体(如昆虫或真菌)的路径。
白蚁是造成木材损伤的最显著昆虫类群中的一种。为了减轻白蚁损伤,已采用使用自然耐久的木材品种、防腐处理和工程化木制品。但是,由于耐久木材的有限可供使用性、防腐剂提供功效所需的高百分比重量增加和工程化木材的“非天然”外观,对改进的抗蚁性技术的需求为合乎需要的。对木材提供抗蚁性和尺寸稳定性的技术为高度合乎需要的。
驱赶昆虫或使真菌/霉菌形成减到最少或改善纤维素材料整体耐久性的处理剂是令人感兴趣的。另外,处理剂能够改善抗风性、紫外辐射抗性、高温和低温下的稳定性、抗害虫性、抗霉性、防火性以及可能影响纤维素材料物理特性的其它问题。
经改进的纤维素材料处理剂是合乎需要的。
技术实现要素:
本发明描述包含以下的经处理纤维素材料:具有界定多个孔隙的多孔结构的纤维素材料,所述孔隙的至少一部分含有包含含烯烃-羧酸共聚物的聚合物的处理剂;和包含环氧树脂的调节剂。
本发明另外描述一种制备经处理纤维素材料的方法,其包含提供纤维素材料;包含用调节剂浸渍纤维素材料的第一处理方案,所述调节剂包含环氧树脂;和包含用包含聚合物的水性分散液浸渍纤维素材料的第二处理方案,所述聚合物包含烯烃-羧酸共聚物。
具体实施方式
如本文所用,术语“多孔材料”是指一种可穿透的材料,以便流体可借助于孔隙或其它通道而穿过其中。多孔材料的一个实例是纤维素材料。多孔材料的其它实例包括石头、混凝土、陶瓷和其衍生物。如本文所用,术语“纤维素材料”是指一种包括纤维素作为结构组分的材料。纤维素材料的实例包括木材、纸、纺织物、绳索、颗粒板以及其它生物和合成材料。如本文所用,木材包括实木以及所有木材复合材料(例如硬纸板、工程化木制品等)。纤维素材料一般具有界定多个孔隙的多孔结构。
“经处理纤维素材料”是一种已用处理剂处理以修改纤维素材料特性的纤维素材料。经处理剂修改的特性包括(但不限于)增强的疏水性、尺寸稳定性、抗真菌性、抗霉性、抗昆虫性、硬度、表面外观、UV稳定性、耐火性以及可涂布性。通过降低水吸收和蒸发速率来增强纤维素材料的疏水性能够提供其它辅助益处,如尺寸稳定性,从而降低膨胀以及收缩的内应力。
“处理剂”是一种当与纤维素材料结合时修改纤维素材料特性的物质。在一个例子中,处理剂包含聚合物和调节剂。将处理剂施加到纤维素材料中。一种将处理剂施加到纤维素材料的方法是通过使用压缩处理进行浸渍。在一个例子中,聚合物作为水性分散液的一部分施加到纤维素材料。已知施加处理剂的其它方法,如刷涂、涂布、喷涂、浸涂、浸泡以及挤压。一旦施加,处理剂将渗入纤维素材料的至少一部分孔隙中。
如本文所用,聚合物是指由一或多种类型的单体形成的分子。聚合物优选地为共聚物或共聚物与聚合物的混合物。如本文所用,共聚物可指交替共聚物、周期共聚物、统计共聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物,或如所已知的其它共聚物。如本文所用,共聚物是指通过合并两种或更多种单体所形成的聚合物。共聚物的实例包括二元共聚物、三元共聚物、四元共聚物以及其它更高阶共聚物。在一个例子中,聚合物包含烯烃-羧酸共聚物。在一个例子中,所述烯烃-羧酸共聚物以聚合形式包含选自包含以下的群组的单体:乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、丁二烯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐或其混合物。在一个例子中,苯乙烯丙烯酸分散液是适合的,例如可购自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)的OrotanTM CA-2005。存在于混合物中的其它适合聚合物和/或共聚物包括弹性体、塑料以及纤维。
在某些实施例中,聚合物包含极性烯烃聚合物,其具有共聚单体或接枝单体形式的极性基团。如本文所用,极性烯烃聚合物是含有一或多个极性基团的烯烃(共)聚合物。在例示性实施例中,聚合物可例如包含一或多种极性聚烯烃,其具有共聚单体或接枝单体形式的极性基团。极性基团的实例包括羧酸、羧酸酐、羧酸酯、羧酸盐以及羧酸酰胺。例示性极性聚烯烃包括(但不限于)乙烯/丙烯酸(EAA)以及乙烯/甲基丙烯酸(EMAA)共聚物,如以商标PRIMACORTM(可商购自陶氏化学公司)、NUCRELTM(可商购自杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours))和ESCORTM(可商购自埃克森美孚化学公司(ExxonMobil Chemical Company))可用的那些。例示性共聚物还包括乙烯/顺丁烯二酸酐共聚物,如可以商标AMPLIFYTM GR获自陶氏化学公司的那些共聚物。例示性共聚物进一步包括乙烯/顺丁烯二酸酐以及丙烯/顺丁烯二酸酐共聚物,如可以LICOCENETM商标获自Clariant International Ltd.的那些。其它例示性基质聚合物包括(但不限于)乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯/甲基丙烯酸甲酯(EMMA)共聚物以及乙烯丙烯酸丁酯(EBA)共聚物。
也可使用其它烯烃-羧酸共聚物作为聚合物。具有酯或酸酐官能团的共聚物可转化成羧酸或聚合物也可通过用所属领域的技术人员已知的方法对官能性羧酸盐进行化学修饰而衍生。还可修饰聚合物以形成其它官能团,如酯或酰胺等。所属领域的技术人员将认识到,还可使用多种其它适用聚合物。
在一个实施例中,基质聚合物可例如包含选自由以下组成的群组的极性聚烯烃:乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物(EMAA)、和其组合。在一个例子中,聚合物包含单独或与其它聚合物或共聚物混合的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物。
如本文所用,在如丙烯酸酯的另一术语之前使用术语“(甲基)”是指丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯。举例来说,术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;术语“(甲基)丙烯酸类”是指丙烯酸类或甲基丙烯酸类;且术语“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸。术语“(共)聚合物”是指聚合物以及共聚物。
在一个例子中,聚合物为水性分散液(在本文中称为水性分散液或水性聚合物分散液)的组成部分。在一个例子中,水性分散液为包含聚合物、水和一或多种有机溶剂的介质。以分散液中的所悬浮粒度适于穿透纤维素材料的孔隙以便遍布于纤维素材料中的方式来制备水性分散液。在一个例子中,水性分散液还包含一或多种添加剂。在一个例子中,存在于水性分散液中的任何固体保持于稳定悬浮液中且可通过分散于纤维素材料的孔隙中来输送。在一个例子中,水性分散液的固体含量为1到75重量%。在一个例子中,有机溶剂是氧化溶剂、烃溶剂、卤化溶剂或其组合。
聚合物的羧酸部分用中和剂至少部分地中和以形成稳定水性分散液。如本文所用,中和剂是其中与羧酸的反应可潜在地引起盐形成的任何材料。在一个例子中,中和剂选自碱金属的氢氧化物、氨或其有机衍生物(包括胺)。在一个例子中,中和剂是强碱或弱碱。举例来说,中和剂可以是氢氧化钠、氢氧化钾或氨或胺,如单乙醇胺(MEA)、三乙醇胺(TEA)、二乙基乙醇胺二乙基乙醇胺(DEEA)或二甲氨基乙醇(DMEA)。获自BYK USA Inc.的AQUACERTM8804是中和EAA分散液的一个实例。稳定分散液是适于穿透纤维素材料孔隙的分散液。中和剂中和聚合物羧酸基团的至少一部分。如本文所用,羧酸基团的中和是指使羧酸基团的氢转移的任何反应。在一个例子中,聚合物中5到100摩尔%的羧酸基团通过中和剂中和。在另一个例子中,10到80摩尔%的羧酸基团通过中和剂中和。在另一个例子中,20到70摩尔%的羧酸基团通过中和剂中和。
调节剂为在与聚合物组合且浸渍于纤维素材料中时改良纤维素材料的特性的物质。在一个例子中,调节剂为环氧树脂。在一个例子中,环氧树脂提供为具有一或多种溶剂的溶液中的液体。在另一例子中,环氧树脂提供为悬浮于分散液(在本文中称为环氧树脂分散液)中的固体。适合的调节剂包括2,2-双(对(2,3-环氧丙氧基)苯基)丙烷和双酚A二缩水甘油醚。以分散液中的所悬浮粒度适于穿透纤维素材料的孔隙以便遍布于纤维素材料中的方式来制备环氧树脂分散液。
环氧树脂为含有至少一个邻接环氧基的那些化合物。环氧树脂可为饱和或不饱和、脂族、环脂族、芳族或杂环的。环氧树脂可为经取代的。环氧树脂还可为单体或聚合的。适用于本发明的环氧树脂可选自所属领域中的任何已知环氧树脂。
适合的环氧树脂的实例包括(但不限于)多元醇的聚缩水甘油醚、多元酚的聚缩水甘油醚、聚缩水甘油胺、聚缩水甘油酰胺、聚缩水甘油酰亚胺、聚缩水甘油乙内酰脲、聚缩水甘油硫醚、环氧化脂肪酸、环氧化干性油、环氧化聚烯烃、环氧化二不饱和酸酯、环氧化不饱和聚酯和其混合物。
尤其适合的环氧树脂是基于多元醇、酚、环脂族羧酸、芳族胺或伴以表氯醇的氨基酚。一些非限制性实施例包括例如双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚以及对氨基苯酚的三缩水甘油醚。其它适合的环氧树脂包括表氯醇与邻甲酚的反应产物,且对应地为酚酚醛清漆。同样有可能使用两种或更多种环氧树脂的混合物。
用于本发明的本文所公开的实施例中的环氧树脂可以变化,并且包括常规和可商购的环氧树脂,其可以单独或以两种或更多种的组合形式使用。在一个例子中,环氧树脂为液体环氧树脂,举例来说,可使用可从陶氏化学公司购得的D.E.R.330、D.E.R.331、D.E.R.332、D.E.R.324、D.E.R.334、D.E.R.354、D.E.R.383、D.E.R.580、D.E.N.431、D.E.N.438、D.E.R.736或D.E.R.732环氧树脂。在一个例子中,调节剂为固体或液体环氧树脂的水性分散液,举例来说,可使用可商购自陶氏化学公司的以商标OUDRASperseTM可获得的那些,例如OUDRASperseTM WB 3001、OUDRASperseTM WB 4001、OUDRASperseTM WB 6001。也可使用环氧树脂的混合物。
在一个例子中,适用于本发明组合物的环氧树脂包含任何芳族或脂族缩水甘油醚或缩水甘油胺或环脂族环氧树脂。但是,双酚A的二缩水甘油醚和其衍生物为尤其优选的。其它环氧树脂可选自(但不限于)以下的群组:双酚F环氧树脂、酚醛清漆环氧树脂、缩水甘油基胺类环氧树脂、脂环族环氧树脂、线性脂族环氧树脂、四溴双酚A环氧树脂和其组合。
将处理剂与纤维素材料组合。在一个例子中,如本文所述,处理剂是通过压缩处理引入纤维素材料中。在另一例子中,处理剂是通过所属领域中已知的其它技术引入纤维素材料中,例如刷涂、涂布、浸涂、浸泡、喷涂以及挤压。处理剂变得浸入纤维素材料的至少一部分孔隙中,且由此增加了纤维素材料的重量。在一个例子中,聚合物使纤维素材料的重量增加了1%到80%(如将纤维素材料干燥之后所计算)。在一个例子中,处理剂(聚合物与调节剂的组合)使纤维素材料的重量增加5%到大于100%(如将纤维素材料干燥之后所计算)。
在一个例子中,处理剂包含一或多种添加剂。添加剂可以作为水性分散液的一部分、作为调节剂的一部分纳入,或可以与其分开纳入。已知使经处理纤维素材料增添特性的添加剂是适合的,如阻燃剂、分散剂和/或染料。举例来说,添加剂可以是有机化合物、金属化合物或有机金属化合物。在一个例子中,添加剂为改进聚合物对木材的润湿或穿透的材料,例如在水性分散液中稳定的溶剂或表面活性剂(阴离子、阳离子或非离子)。添加剂的实例包括溶剂、填充剂、增稠剂、乳化剂、分散剂、缓冲剂、颜料、渗透剂、抗静电剂、气味物质、腐蚀抑制剂、防腐剂、渗硅剂、流变改性剂、抗沉降剂、抗氧化剂、其它交联剂(例如二元醇以及多元醇)、光学增亮剂、蜡、聚结剂、杀生物剂以及消泡剂。此类蜡可包括石油蜡、石蜡、天然蜡,或合成蜡,如聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡、蜂蜡,或粗蜡。另外,添加剂可包含一或多种环氧树脂固化剂,例如胺、酮亚胺、聚氨基胺、硫醇、酸酐、路易斯酸(Lewis acid)、砜或酚。另外,处理剂可与木材防腐剂结合使用,所述木材防腐剂含有例如铜-氨、铜-胺、铜-氨-胺复合物、季铵化合物或其它系统。举例来说,处理剂可与碱性铜-季铵(Alkaline Copper-Quaternary ammonium;ACQ)防腐剂系统结合使用。处理剂还可与使用锌盐或含硼化合物的木材防腐技术一起使用。任选地,可将其它添加剂(如杀虫剂、杀白蚁剂、杀真菌剂以及杀霉菌剂)加入处理剂中。在一个例子中,添加剂包括为水性或环氧树脂分散液的一部分且与其形成稳定悬浮液。在一个例子中,将一或多种表面活性剂添加至水性或环氧树脂分散液。在一个例子中,选择使聚合物在纤维素材料表面的胶凝减少的表面活性剂。在一个例子中,选择使浸入纤维素材料中的聚合物的量增加的表面活性剂。举例来说,适合的表面活性剂可以是非离子、阴离子或阳离子型。非离子表面活性剂的实例包括:烷氧基化醇、烷氧基化烷基酚、脂肪酸酯、胺以及酰胺衍生物、烷基聚葡糖苷、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物、多元醇以及烷氧基化多元醇。举例来说,非离子表面活性剂是可购自陶氏化学公司的TERGITOLTM L-62。阴离子表面活性剂的实例包括:烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、硫酸化烷醇酰胺、α烯烃磺酸盐、木质素磺酸盐、磺基丁二酸盐、脂肪酸盐以及磷酸酯。举例来说,阴离子表面活性剂是可购自陶氏化学公司的DOWFAXTMC10L。阳离子表面活性剂的实例包括烷基三甲基铵盐。
已知使环氧树脂聚合的固化剂。固化剂优选地至少部分使环氧树脂聚合。如本文所用,环氧树脂是指固化、未固化或固化和未固化环氧树脂的混合物。在一个例子中,可施加热量以增加环氧树脂在纤维素材料中的浸渍之后的固化速率。固化速率与温度成比例。在一个例子中,适合的固化温度为室温到180℃。在一个例子中,用于水性分散液中的中和剂还可充当用于环氧树脂的固化剂。当水性分散液和环氧树脂分散液在纤维素材料(在本文中称为处理剂分散液)中浸渍之前进行组合的情况下,需要当心以使浸渍之前的固化量最小化。延迟固化的技术为所属领域中已知的,举例来说,降低处理剂分散液的温度和/或缩短制备处理剂分散液与浸渍木材之间的时间。在一个例子中,发现聚合物分散液和环氧树脂分散液的1∶1(重量)混合物在混合之后24小时在45℃下开始固化(不稳定)。
在一个例子中,通过压缩处理将纤维素材料制备为经处理纤维素材料。用以压缩处理纤维素材料的压力可比常压高或比常压低。在一个例子中,压力低于环境压力,举例来说,0.0001至0.09MPa(0.75至675mmHg)。在另一例子中,压力高于环境压力,举例来说,0.1至1.7MPa(750至12750mmHg)。据设想所属领域中已知的压缩处理方法适于用处理剂浸渍纤维素材料。
在一个例子中,根据至少第一处理方案以及第二处理方案制备经处理纤维素材料。
在一个例子中,第一处理方案包含用调节剂浸渍纤维素材料。第一处理方案包含以下步骤中的一或多个:(a)在容器中沉积纤维素材料;(b)将调节剂引入到容器;(c)将容器保持于真空或经增加压力下5到60分钟;(d)任选地真空去除过量调节剂;和(e)将纤维素材料在60℃下风干24到48小时。在一个例子中,调节剂包含环氧树脂分散液。
在一个例子中,第二处理方案包含用聚合物浸渍纤维素材料。第二处理方案包含以下步骤中的一或多个:(a)在容器中沉积纤维素材料;(b)将容器保持于真空中5到60分钟;(c)将聚合物引入到容器;(d)将容器加压到1.03MPa后维持5到60分钟;(e)排出过量聚合物;(f)任选地真空去除过量聚合物;和(g)将纤维素材料在20到60℃下风干24到48小时。在一个例子中,聚合物是水性分散液的一部分。
在一个例子中,第二处理方案在第一处理方案之前施予,使得纤维素材料首先用聚合物浸渍且随后用调节剂浸渍。在一个例子中,第一处理方案在第二处理方案之前施予,使得纤维素材料首先用调节剂浸渍且随后用聚合物浸渍。在另一实例中,纤维素材料根据以下步骤中的一或多个同时用聚合物和调节剂浸渍:(a)在容器中沉积纤维素材料;(b)将容器保持于真空中5到60分钟;(c)将聚合物和调节剂引入到容器;(d)将容器加压到1.03MPa后维持5到60分钟;(e)排出过量聚合物和调节剂;(f)任选地真空去除过量聚合物和调节剂;和(g)将纤维素材料在20到60℃下风干24到48小时。在同时施予第一处理方案和第二处理方案的例子中,水性聚合物分散液可任选地与环氧树脂分散液预混合以制备处理剂分散液。
若干个干燥步骤可在一系列温度下进行,其中风干步骤的持续时间与温度成比例。适合的风干温度在室温(约20℃)与180℃之间。干燥可在空气中、在氮气中或其它适合氛围中进行。
利用水浸测试,根据美国木材保护协会标准(American Wood Protection Association Standard)E4至11程序(《经压缩处理木材的拒水性标准测试方法(Standard Method of Testing Water Repellency of Pressure Treated Wood)》)测定经处理纤维素材料的拒水性。水浸测试包括:首先,提供包含如本文所述制备的经处理纤维素材料的经处理薄片,与包含根据本文所述第二处理方案处理(但其中水性分散液用蒸馏水替换)的纤维素材料的对照薄片;第二,测量经处理薄片与对照薄片的切向尺寸,以得到初始切向尺寸(T1)(其中切向尺寸垂直于纤维素材料的颗粒方向);第三,将经处理薄片与对照薄片均放入维持在65±3%相对湿度以及21±3℃的调节室中,直至达成恒重;第四,将经处理薄片与对照薄片均在24±3℃的蒸馏水中浸没30分钟;及第四,从水中移出后,测量经处理薄片与对照薄片的切向尺寸,以得到后切向尺寸(T2)。
DoN是指聚合物中的羧酸官能团的中和度。
如下计算每一个别薄片(经处理薄片与对照薄片)的膨胀百分比(S):
在本文的每个实例中,对照薄片的膨胀百分比为4.7%。
拒水效率(Water-repellency efficiency;WRE)用于确定向经处理纤维素材料增添拒水特性的处理剂的有效性。WRE如下计算:
S1是指未处理薄片的膨胀百分比;S2是指经处理薄片的膨胀百分比。根据E4-11,对于大部分户外应用来说,75%的最小WRE为优选的。未经任何处理的原始木材的WRE是0%。
经处理纤维素材料的硬度根据肖氏(硬度)测试,使用D型硬度计(30°锥体,1.40mm直径,2.54mm延长,44.48N弹簧力)测定。硬度是使用D型硬度计,通过将纤维素材料放置于硬平坦表面上来测定,且硬度计的压脚是利用针对纤维素材料的指定弹簧力按压。在与纤维素材料接触的一秒内,记录硬度计上的量表的硬度值。每个纤维素材料样品进行至少五次硬度测试。本文中报导的硬度值是针对所指定纤维素材料进行的测试的平均值。未处理薄片的硬度值是40。
以下实例说明本发明的某些方面,但本发明的范围不限于以下实例。
实例1
松木薄片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)通过砝码(此处使用环)固持于帕尔(Parr)反应器的底部。反应器压力设定为真空维持30分钟。制备包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度为74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。制备包含60重量%分散液固体和40重量%水的环氧树脂分散液(由陶氏化学公司制造的OUDRASperseTM WB 3001)。将80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%环氧树脂分散液的分散液引入到反应器。接着将反应器压力设定为1.03MPa,在氮气下维持60分钟。接着将薄片放入烘箱中且在60℃下风干2周,由此得到经处理薄片。经处理薄片以及对照薄片各自根据E4-11程序处理。经处理薄片的膨胀百分比是1.6%;经处理薄片的WRE是65%。经处理薄片的硬度使用D型硬度计测量为56。
实例2
松木薄片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)通过砝码(此处使用环)固持于帕尔(Parr)反应器的底部。反应器压力设定为真空维持30分钟。制备包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度为74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。制备包含60重量%分散液固体和40重量%水的环氧树脂分散液(由陶氏化学公司制造的OUDRASperseTM WB 3001)。将80ml包含67重量%水性聚合物分散液和33重量%环氧树脂分散液的分散液引入到反应器。接着将反应器压力设定为1.03MPa,在氮气下维持60分钟。接着将薄片放入烘箱中且在60℃下风干48小时,由此得到经处理薄片。经处理薄片以及对照薄片各自根据E4-11程序处理。经处理薄片的膨胀百分比是1.1%;经处理薄片的WRE是76%。经处理薄片的硬度使用D型硬度计测量为62.5。
实例3
松木薄片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)通过砝码(此处使用环)固持于帕尔(Parr)反应器的底部。反应器压力设定为真空维持30分钟。制备包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度为74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。由陶氏化学公司制造的环氧液体树脂D.E.R.324与水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.TM 324液体环氧树脂为基于C12-C14脂族缩水甘油醚改性双酚A的液体环氧树脂。将80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%环氧液体树脂的混合物引入到反应器。接着将反应器压力设定为1.03MPa,在氮气下维持60分钟。接着将薄片放入烘箱中且在60℃下风干2周,由此得到经处理薄片。经处理薄片以及对照薄片各自根据E4-11程序处理。经处理薄片的膨胀百分比是0.45%;经处理薄片的WRE是90.38%。经处理薄片的硬度使用D型硬度计测量为57.3。
实例4
松木薄片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)通过砝码(此处使用环)固持于帕尔(Parr)反应器的底部。反应器压力设定为真空维持30分钟。制备包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有KOH,pH 9.55,粒度为4.1nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。由陶氏化学公司制造的环氧液体树脂D.E.R.324与水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.TM 324液体环氧树脂为基于C12-C14脂族缩水甘油醚改性双酚A的液体环氧树脂。将80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%环氧液体树脂的混合物引入到反应器。接着将反应器压力设定为1.03MPa,在氮气下维持60分钟。接着将薄片放入烘箱中且在60℃下风干2周,由此得到经处理薄片。经处理薄片以及对照薄片各自根据E4-11程序处理。经处理薄片的膨胀百分比是1.2%;经处理薄片的WRE是74.04%。经处理薄片的硬度使用D型硬度计测量为55.1。
实例5
松木薄片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)通过砝码(此处使用环)固持于帕尔(Parr)反应器的底部。反应器压力设定为真空维持30分钟。制备包含20重量%PRIMACORTM5980(100%DoN,具有NH3,pH 9.13,粒度为11nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。由陶氏化学公司制造的环氧液体树脂D.E.R.324与水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.TM 324液体环氧树脂为基于C12-C14脂族缩水甘油醚改性双酚A的液体环氧树脂。将80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%环氧液体树脂的混合物引入到反应器。接着将反应器压力设定为1.03MPa,在氮气下维持60分钟。接着将薄片放入烘箱中且在60℃下风干2周,由此得到经处理薄片。经处理薄片以及对照薄片各自根据E4-11程序处理。经处理薄片的膨胀百分比是0.58%;经处理薄片的WRE是87.74%。经处理薄片的硬度使用D型硬度计测量为56.4。
实例6
松木薄片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)通过砝码(此处使用环)固持于帕尔(Parr)反应器的底部。反应器压力设定为真空维持30分钟。制备包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度为74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。由陶氏化学公司制造的环氧液体树脂D.E.R.736与水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.736环氧树脂为表氯醇与二丙二醇的液体反应产物。将80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%环氧液体树脂的混合物引入到反应器。接着将反应器压力设定为1.03MPa,在氮气下维持60分钟。接着将薄片放入烘箱中且在60℃下风干2周,由此得到经处理薄片。经处理薄片以及对照薄片各自根据E4-11程序处理。经处理薄片的膨胀百分比是0.85%;经处理薄片的WRE是82.0%。经处理薄片的硬度使用D型硬度计测量为56.3。
实例7
松木薄片(南方黄松,4cm×2cm×0.5cm)通过砝码(此处使用环)固持于帕尔(Parr)反应器的底部。反应器压力设定为真空维持30分钟。制备包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度为74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。制备包含60重量%分散液固体和40重量%水的环氧树脂分散液(由陶氏化学公司制造的OUDRASperseTM WB 3001)。将80ml环氧树脂分散液引入到反应器。接着将反应器压力设定为1.03MPa,在氮气下维持60分钟。接着将薄片放入烘箱中且在60℃下风干2周。将80ml水性聚合物分散液引入到反应器。接着将反应器压力设定为1.03MPa,在氮气下维持60分钟。接着将薄片放入烘箱中且在60℃下风干2天,由此得到经处理薄片。经处理薄片以及对照薄片各自根据E4-11程序处理。经处理薄片的膨胀百分比是2.4%;经处理薄片的WRE是48.2%。经处理薄片的硬度使用D型硬度计测量为53。
实例说明,当纤维素材料含有处理剂(包括聚合物与调节剂)时,获得的WRE结果有利。