一种木材防裂剂制造技术

本发明专利技术涉及一种木材防裂剂,具有核层和包覆在核层外面的壳层，其中核层是以下重量份的原料制成：水杨酰苯胺8

【技术实现步骤摘要】
一种木材防裂剂


[0001]本专利技术涉及一种木材防裂剂。

技术介绍

[0002]木材(板方材、原木)运输、存放期间，因生长应力、吸着水含量增减等作用导致的干缩湿胀效应，使表面开裂成为常态，发生率90％以上，尤以木材端部(端面)为显著，纵向裂缝深度可达50cm。同时，以木材成分中三种高分子(纤维素、半纤维素和木质素)和细胞腔内含物为食物的各类木材腐朽菌、霉菌、变色菌，也会感染和侵蚀木材，原木侧向由于有树皮保护，开放的端面成为木腐菌进攻的重点区域。木材受到真菌感染而发生腐朽、霉变等物理性质改变和力学性能下降等问题，木材的使用性能严重劣化。
[0003]以往常见的木材防裂方法有：防裂剂方法、扒钉法。将液体材料涂覆于木材表面，固化、失水干燥或聚合成膜后，对木材的开裂起到防止和减弱的作用，这一类材料称为木材防裂剂，如石蜡、沥青漆是当前生产中常用的木材防裂剂。但是，石蜡、沥青漆作为木材防裂剂存在如下问题：
[0004]石蜡：(1)熔点47
‑
64℃，在夏季高温期(木材发生开裂最严重时期)，呈黏流态、涂层变薄、易滴落，防护性显著降低；(2)降低胶合性能，石蜡渗透的木材区域，胶黏剂的胶层与石蜡相排斥，木材的胶合强度下降30％以上；(3)浸注并在木材中扩散，与木材融为一体，无法分离和回收，需将蘸有石蜡区域的木材锯掉，锯掉部分长度2
‑
4cm，有时甚至超过木材开裂裂缝的深度，木材利用率下降。由于石蜡防裂剂存在上述诸多问题，使用量逐年减少。
[0005]沥青漆作为木材防裂剂，存在如下缺点：(1)成膜强度低，漆膜易皱缩和剥落，防护性弱；(2)耐候性差，室外保护时间短，仅3
‑
4个月；(3)污染木材，无法回收利用。
[0006]扒钉法用于木材防裂，存在如下问题：(1)扒钉在使用期间，需固定在木材上，不能取下，增加生产成本；(2)扒钉的使用是在裂纹出现后，根据裂纹的走向，在与裂纹相垂直方向钉入木材，抑制裂纹进一步发展，属于“马后炮”，因木材具有松弛特性，扒钉会逐渐脱落，防裂效果不佳。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是：针对上述技术问题，提供一种木材防裂剂，该防裂剂能防止木材端面开裂，防止木腐菌和霉菌侵蚀感染木材，且药剂具有抗流失性，药效释放缓慢、稳定和持久。
[0008]本专利技术的技术方案是：一种木材防裂剂，具有核层和包覆在核层外面的壳层，其中核层是以下重量份的原料制成：水杨酰苯胺8
‑
15份、载银纳米二氧化钛10
‑
12份或纳米木聚糖5
‑
10份的其中一种或任意两种或三种的结合；壳层是由以下重量份的原料制成：乙烯单体80
‑
120份、醋酸乙烯酯单体75
‑
100份、水200份、十二烷基苯磺酸钠2份、过氧化苯甲酰2份。
[0009]优选的，核层是以下重量份的原料制成：水杨酰苯胺12份、载银纳米二氧化钛11份
或纳米木聚糖7.5份的其中一种或任意两种或三种的结合；壳层是以下重量份的原料制成：乙烯单体100份、醋酸乙烯酯单体88份、水200份、十二烷基苯磺酸钠2份、过氧化苯甲酰2份。
[0010]一种制备所述木材防裂剂的方法，包括以下步骤：
[0011]1)按重量份比，先取水、十二烷基苯磺酸钠，醋酸乙烯酯单体，投入反应器中，常压下升温至45
‑
80℃，同时搅拌使其充分溶解；
[0012]2)向反应器中投入水杨酰苯胺或载银纳米二氧化钛或纳米木聚糖其中的一种或任意两种或三种的结合，搅拌均匀后，升高反应器内压力至2.5
‑
8.5MPa，温度升高至55
‑
110℃；
[0013]3)在保压状态下，投入乙烯单体，同时滴加过氧化苯甲酰，持续搅拌，共聚反应开始；
[0014]4)待乙烯与醋酸乙烯酯充分完成共聚反应，终点黏度达到1000mPa
·
s时，温度降至30℃、压力降至常压，出料。
[0015]本专利技术木材防裂剂使用方法：将防裂剂乳液涂刷在木材表面。使用环境：常压，温度：10
‑
50℃；技术指标：成膜厚度：0.2
‑
0.4mm，抗拉强度≥2.5MPa；防裂剂抗细菌性能为Ⅱ级(≥90％)、抗细菌耐久性能为Ⅱ级(≥85％)；水蒸气透过量(WVT)≤15g/m2·
24h。
[0016]防腐抑菌药效释放机制：壳成分(EVA)包裹着核成分(防腐抑菌剂)，类似微胶囊结构。(1)在木材自身的弱酸性环境干预下，成膜中包敷着水杨酰苯胺、载银纳米TiO2、纳米木聚糖的微胶囊结构逐渐破裂，防腐抑霉成分缓慢持续溢出，抑制木腐菌的侵染；(2)当木腐菌开始接触并感染成膜时，菌丝分泌的酶物质作用于微胶囊，造成微胶囊囊体破裂，致药剂成分释放。
[0017]本专利技术核层结构中的水杨酰苯胺为抗霉菌药物主要成分，对感染木材的小孢子菌和某些毛癣菌有特效；对于含有银离子载体的纳米TiO2，银离子具有破坏细菌结构和分裂细胞的功能，而纳米TiO2是目前最常用的光催化型抗菌剂；纳米木聚糖的粒径较小，更容易渗入到木材细胞腔和孔隙中，是一种天然的生物抗菌剂。
[0018]本专利技术的壳层是一种优异的膜材料，作用是
①
将EVA乳液涂刷或喷淋在木材表面，当水分散失后，形成薄膜，覆盖在木材表面，隔绝了木材与空气之间的水分交换，使木材含水率处于稳定或缓慢降低的状态，丧失了木材开裂的基本条件。
②
乳液浸注到木材细胞腔内形成胶钉状结构，大量的胶钉与木材组织紧密的结合在一起，进一步强化了成膜与木材表面的链接，抵消了木材因水分变动发生干缩湿胀引起的干燥应力，阻止了木材可能发生的开裂趋势，同时，成膜的抗拉强度可达到5
‑
10MPa，进一步阻止了木材的横向开裂。
③
防裂功能完成后，手动或简易工具可将成膜整体取下回收，作为轮胎、沥青、橡胶跑道等生产制造的填料二次利用，对木材无污染，保护环境，降低成本。
[0019]制造方法的特点：首先，核成分(纳米木聚糖、水杨酰苯胺、载银纳米TiO2)与溶解状态的醋酸乙烯酯充分混合、并被包敷其中，在乙烯加入前，已经处于被完全包裹的状态；然后，在压力状态下注入乙烯，醋酸乙烯酯与乙烯发生共聚反应，生成的乙烯
‑
醋酸乙烯酯(EVA)大分子乳液，作为壳物质将核成分包围在中间，这种工艺方法，使得功能性成分被完全、充分地包裹在EVA大分子内，本专利技术防裂剂的防腐抗霉性能与简单的物理混合相比，差异显著。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]以“水杨酰苯胺、载银纳米TiO2、纳米木聚糖”为“核”、以乙烯单体和醋酸乙烯酯单体聚合形成的“EVA”为“壳”，EVA大分子将功能性成分包裹在其中，避免和减弱了环境条件如雨水、风沙等的冲刷和剥蚀，“核”功能性成分的抗流失性增强；同时，功能性成分被包敷在EVA薄膜内，与直接裸露在空气中相比，药效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木材防裂剂，其特征在于，具有核层和包覆在核层外面的壳层，其中核层是以下重量份的原料制成：水杨酰苯胺8
‑
15份、载银纳米二氧化钛10
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12份或纳米木聚糖5
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10份的其中一种或任意两种或三种的结合；壳层是由以下重量份的原料制成：乙烯单体80
‑
120份、醋酸乙烯酯单体75
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100份、水200份、十二烷基苯磺酸钠2份、过氧化苯甲酰2份。2.根据权利要求1所述的一种木材防裂剂，其特征在于，核层是以下重量份的原料制成：水杨酰苯胺12份、载银纳米二氧化钛11份或纳米木聚糖7.5份的其中一种或任意两种或三种的结合；壳层是以下重量份的原料制成：乙烯单体100份、醋酸乙烯酯单体88份、水2...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙耀星，庞久寅，王岩，温明宇，崔新婕，王卿平，
申请(专利权)人：北华大学，
类型：发明
国别省市：