本发明专利技术涉及户外使用的防腐处理木质工程材料表面涂饰的组合物及方法；有机硅聚合物、高分子树脂、钛氧化物、有机溶剂组份和单体混合物。通过表面涂饰技术使防腐木质工程材料表面形成有机涂膜，增加了木质工程材料的表面装饰性，同时赋予了防腐木质工程材料良好的抗水性及耐候性，提高了防腐木质工程材料在户外使用的性能，有效延长其使用寿命，降低对环境造成的危害。本发明专利技术获得的防腐木质工程材料，其中有效成分铜的流失率由未经任何处理时的90%以上，下降为8%-15%；经老化试验后，处理材表面的色品指数△a*、△b*、明度差△L*和色差△E*的变化均要明显小于未处理材，处理材的重量损失率为5%-8%，强度损失为5%-12%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于木质材料表面进行涂饰的混合物，尤其涉及；用于防腐处理木质工程材料表面涂饰的组合物及使用这种组合物制备防腐木质工程材料的方法。
技术介绍
木材作为一种天然生物质材料，由于其具备一些特性能给人非常舒适的视觉及触觉感受，使充斥着钢筋、水泥的城市整体格调更趋于人性化，也使越来越远离大自然的城市居民能在紧张的生活节奏中得到放松。然而，由于木材自身所具有的营养成分，使其在一定的适宜的温度、湿度等条件下极易遭受真菌、细菌及各种虫害的破坏。木材防腐处理则可有 效提闻木材的抗菌杀虫等性能，从而防止木材的破坏，延长木材的使用寿命，是节约木材资源、提高木材利用效率、增加木材产品功能的重要途径。根据国内外大量试验结果统计，经防腐处理后的木材，其使用寿命是未经处理的5 6倍。而我国每年对林木及其制品的需求折合资源蓄积量为3亿立方米以上，而我国现有森林资源的年合理供给量仅占需求量的60%左右；另一方面，在未来5 - 10年，全国人口年均净增1100万左右，经济增速每年7%以上，这对本来就已经很贫乏的木材供应，提出了更高的要求，因此，对木材及相关木质品进行一定的防腐处理，是缓解森林资源紧缺的一条有效途径。长期以来，在木材防腐行业广泛使用的有铬化砷酸铜(CCA)、胺(氨)溶季铵铜(ACQ)木材防腐剂。近年来，CCA中所含的五价砷离子和六价铬离子的致癌性已被美国环保局(US — EPA)等权威机构所确定。在美国、日本及北欧许多国家，CCA已被限制或禁止在民用场所使用。由于铜不仅价格低廉、水溶性好、具有良好的抗菌、耐腐性，并且对环境的影响比较温和。并且，相对而言对哺乳动物是无毒的。因此，二价铜离子已成为第二代木材防腐剂的主要活性成分,其中抗菌杀虫性较好的ACQ木材防腐剂迅速占领了 CCA让出的市场份额，尤其是在中国，ACQ防腐剂的使用越来越广泛。作为户外用材使用时，ACQ防腐处理材中有效成分二价铜离子的抗水流失性较差，这就会对环境造成一定的危害。因为，铜离子对哺乳动物相来讲是没有毒性的，但是其对水生生物的危害极大。研究发现，湖水中铜离子浓度超过60 μ g/L，鱼就会完全消失，这个浓度已超过了一些幼鱼的致死剂量。铜离子加到土壤和沉积物中也可影响微生物群体。高浓度的Cu2+会抑制藻类的生长和光合作用，影响原生质膜的渗透性，使钾从细胞内丧失。高浓度的锌离子也会影响藻类这的光合作用，造成类胡萝卜素与叶绿素的比例失调，进一步引起藻细胞的死亡。因此，解决好ACQ防腐剂中有效成分的流失问题不仅可以延长防腐处理材的使用寿命，同时也可以确保环境的安全。经过防腐处理的木质品，尤其是使用松木作为基材的，由于长期曝露在自然环境中，处理材表面常会出现耐候性较差的问题，经受日晒雨淋，时间久了木材表面会老化，主要表现为颜色变浅即褪色甚至变灰，同时表面会出现开裂、翘曲、甚至腐蚀现象等。申请者曾经调研了包括青岛国际奥运帆船中心、大连老虎滩海洋公园、北京通州运河公园等地的防腐木材应用示范项目，这些景区的栈道均采用的是经水载型防腐剂防腐处理的木材(如ACQ和CCA)。在这些防腐木质工程中均不同程度地存在着表面变色及开裂现象，有的地方由于存在着严重的腐蚀现象已经更换了新的防腐处理材，这也增加了这些产品的后期维修成本。本专利技术人根据木材的特性，利用化学反应原理，经过大量研究和试验，专利技术了一种利用氧化钛改性有机硅聚合树脂的双组分新型户外木器涂料，用于防腐处理木质工程材料表面的技术方法。采用本专利技术处理方法可赋予防腐处理木质工程材料表面具有良好的抗水流失性和耐候性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于木材防腐剂处理的木质工程材料表面涂饰的户 外木器涂料组合物。本专利技术的另一个目的是提供一种使用所述的组合物进行防腐木质工程材料的制备方法，采用本专利技术的方法处理的木质材料，在提高防腐木质工程材料抗水流失性的同时，还会有效地改善其耐候性，并赋予防腐木质工程材料良好的户外使用性能，从而有效地延长防腐木质工程材料的使用寿命，降低其对周围环境的危害。本专利技术的技术方案如下一种用于户外使用的防腐处理木质工程材料表面涂饰的组合物，其组份及质量份数配比如下有机硅聚合物2-7份，闻分子树脂1-5份，钛氧化物2-5份，有机溶剂组份2-4份，单体混合物1-3份。有机硅聚合物是选自二甲基硅烷、聚硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一种或多种；高分子树脂是选自聚甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、双酚A型环氧树脂、丙烯酸丁酯中的一种或多种；钛氧化物选自一氧化钛或钠米二氧化钛的一种或多种。所述的组合物优选组份及质量份数配比如下有机硅聚合物4-5份，闻分子树脂3-5份，钛氧化物2-3份，有机溶剂组份3-4份，单体混合物2-3份。所述的组合物最优选组份及质量份数配比如下有机硅聚合物4. 5份，闻分子树脂4份，钛氧化物2. 5份，有机溶剂组份3份，单体混合物2份。用于户外使用的防腐处理木质工程材料表面涂饰的方法，包括如下步骤(a) ACQ防腐剂的真空加压浸注处理将气干状态的木质材料旋切成20-40_的单板，放入真空加压罐中，密闭容器，先抽真空至-O. 06 -O.1MPa,保持30_60min，然后导入ACQ防腐剂溶液，接着进行加压处理，压力为1-2. 5MPa，保持60-120min，使木材能充分吸收防腐溶液，然后卸压，取出木材；(b)调温调湿后处理 将经过步骤(a)浸注处理的木质材料放入恒温恒湿箱中，在50_90°C、相对湿度为80-95%的环境下进行后处理10-16h ；(c)有机硅聚合物改性高分子树酯的制备将有机硅聚合物、高分子树脂溶于有机溶剂中，并置于带有回流冷凝装置和电动搅拌的四口烧瓶中，通氮气保护，搅拌并升温至40°C，缓慢滴加单体混合物；滴加完毕后保温 10-30min ;升温至 60_70°C，保温 l_3h ；(d)氧化钛改性有机硅聚合树脂涂料的制备将氧化钛与制备的有机硅聚合物改性的高分子树脂按照1:l(Tl 5的比例进行混合，搅拌均匀；(e)表面涂饰处理按照木材纹理涂刷木材表面,每个试件涂3-6遍，让氧化钛改性有机硅聚合树脂涂料被木材充分吸收；涂饰完成后将试件放置3天。所述的有机溶剂组份及质量份数配比如下醇类化合物1-8份，酯类化合物2-7份。所述的有机溶剂优选组份及质量份数配比如下醇类化合物3-5份，酯类化合物2-6份。所述的醇类化合物选自异丙醇、聚乙烯醇、苯氧基乙醇、丙三醇、聚乙二醇-1000中的一种或多种；所述的酯类化合物选自丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、异氰酸酯、乙酸乙酯、苯氧羧酸酯中的一种或多种。所述的单体混合物组份及质量份数配比如下酯类化合物1-5份，醇类化合物2-7份，酸类化合物1-7份。所述的单体混合物优选组份及质量份数配比如下酯类化合物3-5份，醇类化合物5-7份，酸类化合物2-3份。所述的酯类化合物选自丙烯酸丁酯、异氰酸酯、乙酸乙酯、苯氧羧酸酯、对羟基苯甲酸甲酯中的一种或多种；所述的醇类化合物选自异丙醇、聚乙烯醇、苯氧基乙醇、丙三醇、聚乙二醇-1000中的一种或多种；所述的酸类化合物选自二羟甲基丙酸、异丙酸、乙二酸、苯甲酸、甲基苯磺酸中的一种或多种。户外木器涂料涂饰是根据防腐木质工程材料的特性，利用化学反应原理，在木质材料表面进行涂饰，达到在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种户外使用的防腐处理木质工程材料表面涂饰的组合物，其特征在于，组份及质量份数配比如下：有机硅聚合物????2?7份，高分子树脂??????1?5份，钛氧化物????????2?5份，有机溶剂组份????2?4份单体混合物??????1?3份有机硅聚合物是选自二甲基硅烷、聚硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一种或多种；高分子树脂是选自聚甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、双酚A型环氧树脂、丙烯酸丁酯中的一种或多种；钛氧化物选自一氧化钛或钠米二氧化钛的一种或多种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于丽丽，马晓军，朱礼智，杨红梅，朱俊艳，刘辛燕，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：
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