一種杉木表面疏水改性的簡易方法與流程
2023-07-05 14:26:32

本發明屬於表面疏水改性的領域,具體涉及一種採用含氫矽油對杉木表面進行疏水改性的方法。
背景技術:
杉木是一種生長速度快,成材率高的樹種,為我國所特有。因其價格便宜,在家具、門窗以及人造板等領域使用的比重越來越高。杉木的含水率會隨著環境溫溼度的變化而變化,從而使其在使用過程中出現翹曲變形等現象,影響其美觀性和使用。對杉木進行疏水改性可以抑制杉木從環境中吸收水份,從而提高其尺寸穩定性。目前杉木常用的疏水改性劑主要有酸酐類、酚醛類、環氧類和烯烴類等。
與以往發明不同,本發明提出一種採用含氫矽油對杉木表面進行疏水改性,通過簡單地將杉木浸入含氫矽油改性劑中完成疏水改性,該方法具有簡單、高效等優點。
技術實現要素:
本發明的目的是在於提供一種杉木表面疏水改性的簡易方法,其處理過程快速,簡單,容易實現工業化生產。同時,杉木表面疏水改性的方法還可以應用於其他所有含有羥基的木材的表面疏水改性等。
為實現上述目的,本發明採用如下技術方案:
一種杉木粉末表面疏水改性的簡易方法的具體實施步驟如下:
(1)改性液的配製:在塑料容器中,將正己烷、含氫矽油、鉑催化劑按質量比為0.1-100:0.1-10:0.1-2混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中攪拌0.5~60 min,過濾取出杉木粉末。
(3)改性杉木粉末的乾燥:將改性後的杉木粉末於25~150℃度烘乾10-300 min。
一種杉木表面疏水改性的簡易方法的具體實施步驟如下:
(1)改性液的配製:在塑料容器中,將正己烷、含氫矽油、鉑催化劑按質量比為0.1-100:0.1-10:0.1-2混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中0.5~60 min後取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木於25~150℃烘乾10-300 min。
所述含氫矽油是指含有Si-H鍵的聚二甲基矽氧烷及矽氧烷,包括側含氫矽油、端含氫矽油、四甲基二氫二矽氧烷。
所述鉑催化劑為氯鉑酸與四甲基二乙烯基二矽氧烷的絡合物。
本發明與現有技術相比,具有如下優點:
(1)具有疏水改性過程快速、工藝簡單等優點。
(2)經本發明提供的技術處理後的杉木粉末和杉木片材具有很好的疏水性能,粉末和片材均未能被水潤溼。
反應原理:杉木與含氫矽油在鉑催化劑(氯鉑酸與四甲基二乙烯基二矽氧烷的絡合物)的作用下迅速發生接枝反應,將大量疏水的含氫矽油連結枝至杉木表面,提高其疏水性。
附圖說明
圖1是改性前後杉木粉末在水中漂浮的實物圖。
圖2是改性前後杉木片材的水接觸角。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行進一步說明。有必要在此指出的是本實施例只用於對本發明進行進一步說明,不能理解為對本發明保護範圍的限制,該領域的技術熟練人員可以根據本發明的內容做出一些非本質的改進和調整。
實施例1
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫矽油、鉑催化劑按質量比為50:0:0進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min後取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木於80℃烘乾30 min。
實施例2
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為0.2%的含氫矽油、鉑催化劑按質量比為50:0.15:0.1進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min後取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木於80℃烘乾30 min。
實施例3
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為0.2%的含氫矽油、鉑催化劑按質量比為50:0.50:0.1進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min後取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木於80℃烘乾30 min。
實施例4
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.0%的含氫矽油、鉑催化劑按質量比為50:0.15:0.1進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min後取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木於80℃烘乾30 min。
實施例5
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.0%的含氫矽油、鉑催化劑按質量比為50:0.50:0.1進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min後取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木於80℃烘乾30 min。
實施例6
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫矽油、鉑催化劑按質量比為50:0.15:0.1進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min後取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木於80℃烘乾30 min。
實施例7
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫矽油、鉑催化劑按質量比為50:0.50:0.1進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min後取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木於80℃烘乾30 min。
實施例 8
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫矽油、鉑催化劑按質量比為50:0.15:0.1進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中5 min後,過濾取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木粉末於80℃烘乾30 min。
實施例 9
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫矽油、鉑催化劑按質量比為50:0.50:0.1進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中5 min後,過濾取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木粉末於80℃烘乾30 min。
實施例 10
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫矽油、鉑催化劑按質量比為100:10:2進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中0.5 min後,過濾取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木粉末於25℃烘乾10 min。
實施例 11
(1)在塑料容器中,將正己烷、四甲基二氫二矽氧烷、鉑催化劑按質量比為0.1:0.1:0.2進行混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中60min後,過濾取出。
(3)改性杉木的乾燥:將改性後的杉木粉末於150℃烘乾300 min。
對未改性杉木粉末以及實施例8和實施例9得到的改性杉木粉末置於裝有蒸餾水的燒杯中,劇烈攪拌後觀察木粉在水面的漂浮情況,結果如附圖1所示。未改性杉木粉末以及實施例8和實施例9結果分別對應圖1中的(a)、(b)、(c),從附圖1可知,未改性杉木粉末未能漂浮在水面上,說明其疏水性差;而經含氫矽油改性的杉木粉末,完全漂浮在水面上,說明含氫矽油改性可以顯著提高杉木的疏水性能。
實施例1至實施例7得到的杉木片材進行水接觸角測定,結果如附圖2所示。實施例1至實施例7得到的杉木片材進行水接觸角測定結果分別對應圖2中的(a)、(b)、(c)、(d)(e)、(f)、(g),水接觸角結果表明,未改性杉木片材接觸角僅為48度,疏水性能差;而經含氫矽油改性的杉木片材疏水性能得到顯著提高,含氫矽油的含氫量越高,杉木片材疏水性能越好;改性液中鉑催化劑的含量增加,使得最終杉木片材疏水性能提高。
以上所述僅為本發明的較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾,皆應屬本發明的涵蓋範圍。