一种装修木材用复合型水性防护剂及其制备与应用的制作方法

1.本发明涉及木材防护技术领域，具体涉及一种装修木材用复合型水性防护剂及其制备与应用。


背景技术：

2.自古以来，木材作为一种重要常用的建筑材料，对国民经济社会发展起着重要的作用。此外，木材还被广泛用于装修木材、衣柜、木地板、家具及户外木制产品等领域，由此可见木材在人类生活中扮演了极为重要的角色。然而，木材是一种天然植物资源，其在储存、运输和使用过程中，不可避免的出现如易燃、发霉、腐坏、虫蛀、变色等问题，因而对木材进行防护处理就显得尤为重要。
3.对木材进行化学改性是木材防护颇为有效的手段。例如中国专利cn112171831a公开一种木材防护剂及其制备和使用方法，该发明提供的木材防护剂包括有机硅乳液、八硼酸钠、焦磷酸四钠、香兰素、脱色海藻泥粉、二癸二甲基碳酸铵、吴茱萸碱、6-硝基藜芦酸等成分。该发明产品具有防水、防霉、防水等多种功效。但是，此发明缺少抗紫外，防白蚁和阻燃等功效，难以对在使用过程的木质产品提供必要的功能保障，更无法满足木材日益增长的多功能需求。
4.目前，国内外对于复合型多功能的木材防护剂产品的研究报道较少，兼具多功能的木材防护剂产品市面上更是鲜有。因此，开发兼具复合型多功能装修木材用防护剂对于提升我国多功能木材防护剂的核心竞争力具有重要的科学意义和实用价值。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种装修木材用复合型水性防护剂及其制备与应用。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种装修木材用复合型水性防护剂，包括以下重量份数的组分：钛白粉0.5～1.0份，凹凸棒0.5～1.0份，硼酸锌0.5～1.0份，绢云母粉0.5～1.0份，海藻酸铜1.0～2.0份，葡萄糖酸钙0.1～0.3份，三聚氰胺磷酸盐0.9～1.5份，联苯菊酯0.05～0.1份，三唑钠0.2～0.4份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.3～0.8份，甘油0.8～3.2份，桐油1～2份，低聚合度聚乙烯醇0.2～0.5份，季戊四醇0.3～0.5份，去离子水500～2000份。
8.进一步的，所述装修木材用复合型水性防护剂，包括以下重量份数的组分：钛白粉0.5～0.8份，凹凸棒0.5～0.8份，硼酸锌0.5～0.8份，绢云母粉0.5～0.8份，海藻酸铜1.0～1.5份，葡萄糖酸钙0.1～0.2份，三聚氰胺磷酸盐0.9～1.2份，联苯菊酯0.05～0.08份，三唑钠0.2～0.3份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.3～0.6份，甘油0.8～2.0份，桐油1.5～2份，低聚合度聚乙烯醇0.2～0.3份，季戊四醇0.3～0.4份，去离子水500～1000份。
9.优选的，所述装修木材用复合型水性防护剂，包括以下重量份数的组分：钛白粉0.5份，凹凸棒0.8份，硼酸锌0.5份，绢云母粉0.8份，海藻酸铜1.5份，葡萄糖酸钙0.2份，三
聚氰胺磷酸盐1.2份，联苯菊酯0.08份，三唑钠0.3份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.6份，甘油2份，桐油2份，低聚合度聚乙烯醇0.3份，季戊四醇0.4份，去离子水800份。
10.本发明还提供了所述装修木材用复合型水性防护剂的制备方法，包括以下步骤：
11.1)将配方量的钛白粉、凹凸棒、硼酸锌、绢云母粉、海藻酸铜、葡萄糖酸钙、三聚氰胺磷酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、甘油、桐油、低聚合度聚乙烯醇和季戊四醇加入到去离子水中，在一定温度和搅拌速度条件下混合均匀，得到一级混合料；
12.2)将配方量的联苯菊酯和三唑钠加入到一级混合料中，搅拌均匀，得到二级混合料；
13.3)待二级混合料冷却到室温后停止搅拌，即得所述装修木材用复合型水性防护剂。
14.其中，搅拌温度为30～50℃为宜，搅拌速度为500～2000转/分钟为宜。
15.本发明还提供一种装修木材用复合型水性防护剂的应用，包括采用刷涂或喷涂等方式对装修木材进行处理。
16.其中，刷涂方式是采用毛刷将复合型水性防护剂涂刷在装修木材表面，涂刷2遍，第一遍涂刷均匀、自然吸附表面湿润，第二遍涂刷充分，不积水，不流淌。
17.喷涂方式为将复合型水性防护剂倒入喷壶内，将喷头调制雾化状后均匀喷涂在装修木材表面，喷涂过程中使复合型水性防护剂自然吸附，不形成流淌即可。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.(1)本发明提供的一种装修木材用复合型水性防护剂具有阻燃、防腐、防霉、防白蚁、抗紫外线等多种功效，是一种复合型多功能防护剂。其中，凹凸棒、硼酸锌、绢云母粉、葡萄糖酸钙、三聚氰胺磷酸盐、季戊四醇等提供阻燃抑烟功效，凹凸棒、硼酸锌、海藻酸铜、三唑钠等提供防腐、防霉功效，凹凸棒、三唑钠、桐油和联苯菊酯提供防白蚁功效，钛白粉和绢云母粉提供抗紫外线功效。
20.(2)本发明提供的一种装修木材用复合型水性防护剂具有长期稳定性，室温放置3个月未出现明显分层。
21.(3)本发明提供的一种装修木材用复合型水性防护剂制备工艺和应用方法简单，原材料简单易得价格低，便于扩大生产。
具体实施方式
22.下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
23.本发明实施例所用的原料，如无特殊说明，均从商业途径获得。
24.实施例1
25.一种装修木材用复合型水性防护剂的制备方法，包括以下步骤：
26.1)按重量份计，将0.5份钛白粉，0.8份凹凸棒，0.5份硼酸锌，0.8份绢云母粉，1.5份海藻酸铜，0.2份葡萄糖酸钙，1.2份三聚氰胺磷酸盐，0.6份脂肪醇聚氧乙烯醚，2份甘油，2份桐油，0.3份低聚合度聚乙烯醇，0.4份季戊四醇加入到800份去离子水中，在40℃和800转/分钟的条件下混合均匀，得到一级混合料；
27.2)将0.08份联苯菊酯和0.3份三唑钠加入到一级混合料中，搅拌均匀，得到二级混合料；
28.3)待二级混合料冷却到室温后停止搅拌，即得装修木材用复合型水性防护剂。
29.用毛刷将上述复合型水性防护剂涂刷至装修木材表面；涂刷2遍，第一遍涂刷均匀、自然吸附表面湿润，第二遍涂刷充分，不积水，不流淌即可。处理后的木材具有阻燃、防霉、防腐、防白蚁和抗紫外多重功效。
30.实施例2
31.一种装修木材用复合型水性防护剂的制备方法，包括以下步骤：
32.1)按重量份计，将0.5份钛白粉，0.5份凹凸棒，0.5份硼酸锌，0.8份绢云母粉，1.0份海藻酸铜，0.1份葡萄糖酸钙，0.9份三聚氰胺磷酸盐，0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚，1.5份甘油，1.5份桐油，0.2份低聚合度聚乙烯醇，0.3份季戊四醇加入到500份去离子水中，在35℃和1000转/分钟的条件下混合均匀，得到一级混合料；
33.2)将0.05份联苯菊酯和0.2份三唑钠加入到一级混合料中，搅拌均匀，得到二级混合料；
34.3)待二级混合料冷却到室温后停止搅拌，即得装修木材用复合型水性防护剂。
35.将上述复合型水性防护剂倒入喷壶内，将喷头调制雾化状后均匀喷涂在木材表面，喷涂过程中使装修木材用复合型水性防护剂自然吸附，不形成流淌即可。处理后的木材具有阻燃、防霉、防腐、防白蚁和抗紫外多重功效。
36.实施例3
37.一种装修木材用复合型水性防护剂的制备方法，包括以下步骤：
38.1)按重量份计，将1.0份钛白粉，1.0份凹凸棒，1.0份硼酸锌，1.0份绢云母粉，2.0份海藻酸铜，0.3份葡萄糖酸钙，1.5份三聚氰胺磷酸盐，0.8份脂肪醇聚氧乙烯醚，3.2份甘油，2份桐油，0.5份低聚合度聚乙烯醇，0.5份季戊四醇加入到2000份去离子水中，在50℃和2000转/分钟的条件下混合均匀，得到一级混合料；
39.2)将0.1份联苯菊酯和0.4份三唑钠，加入到一级混合料中，搅拌均匀，得到二级混合料；
40.3)待二级混合料冷却到室温后停止搅拌，即得装修木材用复合型水性防护剂。
41.用毛刷将所述复合型水性防护剂涂刷至装修木材表面；涂刷2遍，第一遍涂刷均匀、自然吸附表面湿润，第二遍涂刷充分，不积水，不流淌即可。处理后的木材具有阻燃、防霉、防腐、防白蚁和抗紫外多重功效。
42.实施例4
43.一种装修木材用复合型水性防护剂的制备方法，包括以下步骤：
44.1)按重量份计，将0.5份钛白粉，0.5份凹凸棒，0.5份硼酸锌，0.5份绢云母粉，1.0份海藻酸铜，0.1份葡萄糖酸钙，0.9份三聚氰胺磷酸盐，0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚，0.8份甘油，1份桐油，0.2份低聚合度聚乙烯醇，0.3份季戊四醇加入到500份去离子水中，在30℃和500转/分钟的条件下混合均匀，得到一级混合料；
45.2)将0.05份联苯菊酯和0.2份三唑钠，加入到一级混合料中，搅拌均匀，得到二级混合料；
46.3)待二级混合料冷却到室温后停止搅拌，即得装修木材用复合型水性防护剂。
47.将所述复合型水性防护剂倒入喷壶内，将喷头调制雾化状后均匀喷涂木材，喷涂过程中使装修木材用复合型水性防护剂自然吸附，不形成流淌即可。处理后的木材具有阻
燃、防霉、防腐、防白蚁和抗紫外多重功效。
48.实施例5
49.一种装修木材用复合型水性防护剂的制备方法，包括以下步骤：
50.1)按重量份计，将0.8份钛白粉，0.8份凹凸棒，0.8份硼酸锌，0.8份绢云母粉，1.5份海藻酸铜，0.2份葡萄糖酸钙，1.2份三聚氰胺磷酸盐，0.6份脂肪醇聚氧乙烯醚，2.0份甘油，1.5份桐油，0.3份低聚合度聚乙烯醇，0.4份季戊四醇加入到1200份去离子水中，在45℃和1200转/分钟的条件下混合均匀，得到一级混合料；
51.2)将0.08份联苯菊酯和0.3份三唑钠，加入到一级混合料中，搅拌均匀，得到二级混合料；
52.3)待二级混合料冷却到室温后停止搅拌，即得装修木材用复合型水性防护剂。
53.将所述复合型水性防护剂倒入喷壶内，将喷头调制雾化状后均匀喷涂木材，喷涂过程中使装修木材用复合型水性防护剂自然吸附，不形成流淌即可。处理后的木材具有阻燃、防霉、防腐、防白蚁和抗紫外多重功效。
54.对比例1
55.一种复合型水性防护剂的制备方法，包括以下步骤：
56.1)按重量份计，将0.5份钛白粉，1.5份海藻酸铜，0.6份脂肪醇聚氧乙烯醚，2份甘油，2份桐油，0.3份低聚合度聚乙烯醇加入到800份去离子水中，在40℃和800转/分钟的条件下混合均匀，得到一级混合料；
57.2)将0.08份联苯菊酯和0.3份三唑钠加入到一级混合料中，搅拌均匀，得到二级混合料；
58.3)待二级混合料冷却到室温后停止搅拌，即得复合型水性防护剂。
59.本对比例提供的一种复合型水性防护剂和实施例1的差别在于未添加阻燃功效助剂。
60.将所述复合型水性防护剂用毛刷将其涂刷至装修木材表面；涂刷2遍，第一遍涂刷均匀、自然吸附表面湿润，第二遍涂刷充分，不积水，不流淌即可。处理后的木材仅具有防霉、防腐、防白蚁和抗紫外功效，不具备阻燃功效(见表1)。
61.对比例2
62.一种复合型水性防护剂的制备方法，包括以下步骤：
63.1)按重量份计，将0.5份钛白粉，0.8份绢云母粉，0.1份葡萄糖酸钙，0.9份三聚氰胺磷酸盐，0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚，1.5份甘油，1.5份桐油，0.2份低聚合度聚乙烯醇，0.3份季戊四醇加入到500份去离子水中，在35℃和1000转/分钟的条件下混合均匀，得到一级混合料；
64.2)将0.05份联苯菊酯加入到一级混合料中，搅拌均匀，得到二级混合料；
65.3)待二级混合料冷却到室温后停止搅拌，即得复合型水性防护剂。
66.本对比例提供的复合型水性防护剂和实施例2的差别在于未添加防腐防霉功效助剂。
67.将上述复合型水性防护剂倒入喷壶内，将喷头调制雾化状后均匀喷涂木材，喷涂过程中使装修木材用复合型水性防护剂自然吸附，不形成流淌即可。处理后的木材仅具有阻燃、防白蚁和抗紫外功效，不具备防腐防霉功效(见表2)。
68.对比例3
69.一种复合型水性防护剂的制备方法，包括以下步骤：
70.按重量份计，将1.0份钛白粉，1.0份硼酸锌，1.0份绢云母粉，2.0份海藻酸铜，0.3份葡萄糖酸钙，1.5份三聚氰胺磷酸盐，0.8份脂肪醇聚氧乙烯醚，3.2份甘油，0.5份低聚合度聚乙烯醇，0.5份季戊四醇加入到2000份去离子水中，在50℃和2000转/分钟的条件下混合均匀，得到混合料；待混合料冷却到室温后停止搅拌，即得复合型水性防护剂。
71.本对比例提供的复合型水性防护剂和实施例3的差别在于未添加防白蚁功效助剂。
72.将所述复合型水性防护剂用毛刷将其涂刷至装修木材表面；涂刷2遍，第一遍涂刷均匀、自然吸附表面湿润，第二遍涂刷充分，不积水，不流淌即可。处理后的木材仅具有阻燃、防霉、防腐和抗紫外功效，不具备防白蚁功效(见表3)。
73.对比例4
74.一种复合型水性防护剂的制备，包括以下步骤：
75.1)按重量份计，将0.5份凹凸棒，0.5份硼酸锌，1.0份海藻酸铜，0.1份葡萄糖酸钙，0.9份三聚氰胺磷酸盐，0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚，0.8份甘油，1份桐油，0.2份低聚合度聚乙烯醇，0.3份季戊四醇加入到500份去离子水中，在30℃和500转/分钟的条件下混合均匀，得到一级混合料；
76.2)将0.05份联苯菊酯和0.2份三唑钠，加入到一级混合料中，搅拌均匀，得到二级混合料；
77.3)待二级混合料冷却到室温后停止搅拌，即得一种装修木材用复合型水性防护剂。
78.本对比例提供的复合型水性防护剂和实施例4的差别在于未添加抗紫外线功效助剂。
79.将上述复合型水性防护剂倒入喷壶内，将喷头调制雾化状后均匀喷涂产品，喷涂过程中使装修木材用复合型水性防护剂自然吸附，不形成流淌即可。处理后的木材仅具有阻燃、防腐、防霉和防白蚁功效，不具备抗紫外线功效(见表4)。
80.以上实施例和对比例选取松木为试材，阻燃性能实验参照标准gb/t 2406.2-2009进行；防腐性试验参照标准ly/t 1283-2011进行；防霉性试验参照标准gb/t 18261-2013进行，采用的木材霉菌为黑曲霉和绿色木霉，腐朽菌为褐腐菌绵腐卧孔菌和白腐菌黄孢原毛皮革菌；防白蚁试验参照标准gb/t 18260-2015进行；抗紫外线功效根据如下步骤试验：将试材分别置于紫外箱中，在紫外等照射下，通过测定松木试材表面颜色变化评估松木试材对紫外线的抵抗能力；其中，用颜色测定设备测试松木试材经过6周紫外照射后表面明度变化(δl*)，红绿色度变化(δa*)，黄蓝色度变化(δb*)，按照如下公式计算颜色变化(δe*)：
81.表1 复合型水性防护剂处理后松木的阻燃性能试验结果
[0082][0083]
氧指数(oxygen index)是指在规定的试验条件下，试样在氧氮混合气流中，维持平稳燃烧(即进行有焰燃烧)所需的最低氧气浓度，以氧所占的体积百分数的数值表示。一般认为，oi《21的属易燃材料，21≤oi《27的属可燃材料，,loi≥27的属难燃材料。由此可见，采用实施例1-5制备的复合型水性防护剂处理后的松木都属于难燃材料，而采用对比例1制备的复合型水性防护剂处理后的松木为易燃材料。
[0084]
表2.复合型水性防护剂处理后松木的防腐、防霉试验结果
[0085][0086]
试验结果表明，采用实施例1-5制备的复合型水性防护剂处理后的松木都具有良好的防腐防霉功效，其处理松木的质量损失率在0.25％～0.48％，明显低于采用对比例2制备的复合型水性防护剂处理后的松木，说明采用本发明方法制备的装修木材用复合型水性防护剂对褐腐菌和白腐菌的抗腐力优异；对霉菌的防治效力达到90％～100％，明显高于对比例2。
[0087]
表3 复合型水性防护剂处理后松木的防白蚁试验结果
[0088][0089]
试验结果表明，采用实施例1-5制备的装修木材用复合型水性防护剂处理后的松木都具有良好的防白蚁功效，其处理松木的蛀蚀等级为10级，均完好无损，质量损失率在0.02％～0.1％；对比例3制备的复合型水性防护剂处理后的松木的蛀蚀等级为4，蛀蚀非常严重，质量损失率超过50％。
[0090]
表4.复合型水性防护剂处理后松木的抗紫外线试验结果
[0091][0092]
试验结果表明，采用实施例1-5制备的复合型水性防护剂处理后的松木都具有良好的抗紫外线功效，颜色变化明显低于采用对比例4制备的复合型水性防护剂处理后的松木。
[0093]
以上仅作为本发明的典型实例，不应对本发明的保护范围有任何限定，凡在不偏离本发明精神基础上采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均应落在本发明要求保护的范围之内。