一種松香銅木材防腐劑的製備方法
2023-10-26 14:32:17 2
專利名稱：一種松香銅木材防腐劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種木材防腐劑的製備方法。
背景技術：
木材防腐處理可提高木材的抗菌防蟲等性能，是節約木材資源，提高木材使用率， 增加木材產品功能的重要途徑。銅鹽是目前比較常用的木材防腐劑，由於其成本低且可以有效防止微生物對木材的危害，而被廣泛使用，但銅鹽本身抗流失性差，對人畜健康和自然環境產生很多不利影響。除銅鹽外，現還有以天然產物為原料合成對環境友好的木材防腐劑，該木材防腐劑大多是以脫氫松香為原料或者是以松香為原料製成的季銨鹽類防腐劑， 但是此類木材防腐劑的製備工藝繁瑣、合成條件苛刻、成本高，極大的限制了該類木材防腐劑的應用。
發明內容
本發明要解決現有水載型銅鹽木材防腐劑存在的抗流失性差、松香基木材防腐劑製備工藝複雜、成本高的技術問題，而提供了一種松香銅木材防腐劑的製備方法。本發明松香銅木材防腐劑的製備方法按照以下步驟進行一、將30g 50g松香加入到45 60mL、質量濃度為5% 20%、溫度為60 100°C的鹼溶液中，攪拌混合1 7h得到松香皂溶液；二、將步驟一得到的松香皂溶液加入到50 100mL、質量濃度為5% 20%、溫度為70 100°C的銅鹽溶液中，加熱蒸乾後得到松香銅；三、取20 80g步驟二得到的松香銅加熱至熔融狀態，再將3 6g的乳化劑加入到熔融狀態的松香銅中，在IOOr/ min 300r/min條件下攪拌混合0. 5h lh，而後在轉速為500 1100r/min的條件下加入90 llOmL、溫度為80 100°C的去離子水攪拌混合1 2h，即得到松香銅木材防腐劑。本發明的優點如下1、本發明的製備工藝簡單，合理的控制反應條件，通過乳化的方法製備得到松香銅，進而得到松香銅木材防腐劑，本發明的原料便宜易得，且不需要苛刻的反應條件，即可得到木材防腐劑，極大的降低了成本，本發明的製備方法成本低。2、松香銅的軟化點高，脆性高，粘結力強，塑性好，在一般溶劑中溶解性差好，在熔融態時易焦化，這對於松香銅的乳化都不利，而本發明採用乳化劑對松香銅進行乳化，乳化劑在松香銅乳液的製備過程中可同時起到乳化、分散與穩定作用，並能夠降低分散相和分散介質的界面張力，也就是降低了界面比表面自由能，從而可防油相的聚結，提高了松香銅乳液的穩定性；乳化劑還可在分散相液滴周圍形成規則排列的吸附層，此時乳化劑停留於兩相界面上，其非極性親油基與松香銅相接觸，親水基與水分子接觸，所形成的吸附層可防止油相的聚結；本發明採用常用的常壓逆轉法乳化法對松香銅進行乳化，降低了松香銅乳化的生產設備的要求，一般的皂化鍋或不鏽鋼反應釜均可完成松香銅的乳化。3、本發明製備得到的松香銅木材防腐劑利用的是共價鍵結合固定機理，本發明的製備得到的松香銅木材防腐劑與木材各組分形成較牢固的化學鍵，降低其流失性，提高防腐劑的長效性，本發明的松香銅木材防腐劑對白腐菌採絨革蓋菌[Trametes versicolor (L. ex Fr. )Pilat]腐朽失重率為0. 08 % 3 %，木材試樣被褐腐菌密粘褶菌 [Gloeophyllum trabeum (pers. ex Fr. )Murr]腐朽失重率為 0. 06% 4%，水基銅鹽流失性下降60% 99%，本發明木材防腐劑的抗流失性好；本發明製備得到的松香銅木材防腐劑高效、低毒、對環境和人無害的。本發明以價廉的天然產物松香為原料，一方面充分的利用了松香這一可再生資源，大大提高松香的附加值，又促進了松香深加工產業的開發，對國家和地方經濟的發展、 對我國林業資源的合理開發和利用以及生態環境的保護都有十分重要的意義。本發明製備得到的松香銅木材防腐劑是一種價格低廉、高活性、無毒、環保木材防腐劑。
具體實施例方式本發明技術方案不局限於以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式松香銅木材防腐劑的製備方法按照以下步驟進行 一、將30g 50g松香加入到45 60mL、質量濃度為5% 20%、溫度為60 100°C的鹼溶液中，攪拌混合1 幾得到松香皂溶液；二、將步驟一得到的松香皂溶液加入到50 100mL、質量濃度為5% 20%、溫度為70 100°C的銅鹽溶液中，加熱蒸乾後得到松香銅； 三、取20 80g步驟二得到的松香銅加熱至熔融狀態，再將3 6g的乳化劑加入到熔融狀態的松香銅中，在100r/min 300r/min條件下攪拌混合0. 5h lh，而後在轉速為500 1100r/min的條件下加入90 110mL、溫度為80 100°C的去離子水攪拌混合1 2h，即得到松香銅木材防腐劑。本實施方式中所述的各原料均可從市場上購買得到。本實施方式製備得到的松香銅木材防腐劑利用的是共價鍵結合固定機理，本實施方式製備得到的松香銅防腐劑與木材各組分形成較牢固的化學鍵，降低其流失性， 提高防腐劑的長效性，本實施方式的松香銅木材防腐劑對白腐菌採絨革蓋菌[Trametes versicolor (L. ex Fr. )Pilat]腐朽失重率為0. 08 % 3 %，木材試樣被褐腐菌密粘褶菌 [Gloeophyllum trabeum (pers. ex Fr. )Murr]腐朽失重率為 0· 06% 4%，水基銅鹽流失性下降60% 99%，本實施方式製備得到的松香銅木材防腐劑的抗流失性好；本實施方式製備得到的松香銅木材防腐劑高效、低毒、對環境和人無害的，本實施方式製備工藝簡單，反應條件溫和，成本低。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中將35g 45g 松香加入到50 55mL、質量濃度為10% 15%、溫度為70 90°C的鹼溶液中。其他步驟及參數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中松香加入到 55mL、質量濃度為10%、溫度為90°C的鹼溶液中。其他步驟及參數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中將35g松香加入到50mL、質量濃度為15%、溫度為70°C的鹼溶液中。其他步驟及參數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中將40g松香加入到50mL、質量濃度為12%、溫度為80°C的鹼溶液中。其他步驟及參數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至五不同的是步驟一中的鹼溶液為氫氧化鉀溶液。其他步驟及參數與具體實施方式
一至五相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至六不同的是步驟一中攪拌混合3 證得到松香皂溶液。其他步驟及參數與具體實施方式
一至六相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一至六不同的是步驟一中攪拌混合池得到松香皂溶液。其他步驟及參數與具體實施方式
一至六相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一至六不同的是步驟一中攪拌混合證得到松香皂溶液。其他步驟及參數與具體實施方式
一至六相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
一至六不同的是步驟一中攪拌混合4h得到松香皂溶液。其他步驟及參數與具體實施方式
一至六相同。
具體實施方式
十一本實施方式與具體實施方式
一至十不同的是步驟二中松香皂溶液加入到60 90mL、質量濃度為10% 15%、溫度為80 90°C的銅鹽溶液中。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十相同。
具體實施方式
十二 本實施方式與具體實施方式
一至十不同的是步驟二中松香皂溶液加入到90mL、質量濃度為15%、溫度為90°C的銅鹽溶液中。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十相同。
具體實施方式
十三本實施方式與具體實施方式
一至十不同的是步驟二中松香皂溶液加入到60mL、質量濃度為10%、溫度為80°C的銅鹽溶液中。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十相同。
具體實施方式
十四本實施方式與具體實施方式
一至十不同的是步驟二中松香皂溶液加入到80mL、質量濃度為12%、溫度為85°C的銅鹽溶液中。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十相同。
具體實施方式
十五本實施方式與具體實施方式
一至十四不同的是步驟二中的銅鹽溶液為硫酸銅溶液。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十四相同。
具體實施方式
十六本實施方式與具體實施方式
一至十五不同的是步驟三中取 40 60g得到的松香銅加熱至熔融狀態，再將4 5g的乳化劑加入到熔融狀態的松香銅中，在150r/min 250r/min條件下攪拌混合0. 6h 0. 8h,而後在轉速為700 900r/min 的條件下加入95 105mL、溫度為85 95°C的去離子水攪拌混合1 池。其他步驟及參數與具體實施方式
十五相同。
具體實施方式
十七本實施方式與具體實施方式
一至十五不同的是步驟三中取60g得到的松香銅加熱至熔融狀態，再將5g的乳化劑加入到熔融狀態的松香銅中，在 250r/min條件下攪拌混合0. 8h，而後在轉速為900r/min的條件下加入105mL、溫度為95°C 的去離子水攪拌混合池。其他步驟及參數與具體實施方式
十五相同。
具體實施方式
十八本實施方式與具體實施方式
一至十五不同的是步驟三中取 40g得到的松香銅加熱至熔融狀態，再將4g的乳化劑加入到熔融狀態的松香銅中，在150r/ min條件下攪拌混合0. 6h,而後在轉速為700r/min的條件下加入95mL、溫度為85°C的去離子水攪拌混合1 池。其他步驟及參數與具體實施方式
十五相同。
具體實施方式
十九本實施方式與具體實施方式
一至十五不同的是步驟三中取 50g得到的松香銅加熱至熔融狀態，再將5g的乳化劑加入到熔融狀態的松香銅中，在200r/ min條件下攪拌混合0.訃，而後在轉速為800r/min的條件下加入100mL、溫度為90°C的去離子水攪拌混合1.證。其他步驟及參數與具體實施方式
十五相同。
具體實施方式
二十本實施方式與具體實施方式
一至十九不同的是步驟三中的乳化劑為吐溫、司班或曲拉通。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十九相同。
具體實施方式
二十一本實施方式與具體實施方式
二十不同的是吐溫為吐溫 20、吐溫40、吐溫60、吐溫80、吐溫81或吐溫85。其他步驟及參數與具體實施方式
二十相同。
具體實施方式
二十二 本實施方式與具體實施方式
二十不同的是司班為司班 20、司班40、司班60或司班80。其他步驟及參數與具體實施方式
二十相同。
具體實施方式
二十三本實施方式與具體實施方式
二十不同的是曲拉通為曲拉通X-100或曲拉通X-405。其他步驟及參數與具體實施方式
二十相同。
具體實施方式
二十四本實施方式松香銅木材防腐劑的製備方法按照以下步驟進行一、將40g松香加入到50mL、質量濃度為15%、溫度為80°C的鹼溶液中，攪拌混合證得到松香皂溶液；二、將步驟一得到的松香皂溶液加入到60mL、質量濃度為15%、溫度為80°C 的銅鹽溶液中，加熱蒸乾後得到松香銅；三、取60g步驟二得到的松香銅加熱至熔融狀態， 再將5g的乳化劑加入到熔融狀態的松香銅中，在200r/min條件下攪拌混合0. 7h,而後在轉速為800r/min的條件下加入100mL、溫度為100°C的去離子水攪拌混合1. 5h，即得到松香銅木材防腐劑。本實施方式步驟一中的鹼溶液為氫氧化鉀溶液。本實施方式步驟二中的銅鹽溶液為硫酸銅溶液。本實施方式步驟三中的乳化劑為吐溫20。本實施方式步驟一中製備松香皂的原理為
權利要求
1.一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於松香銅木材防腐劑的製備方法按照以下步驟進行一、將30g 50g松香加入到45 60mL、質量濃度為5% 20%、溫度為 60 100°C的鹼溶液中，攪拌混合1 幾得到松香皂溶液；二、將步驟一得到的松香皂溶液加入到50 100mL、質量濃度為5% 20%、溫度為70 100°C的銅鹽溶液中，加熱蒸乾後得到松香銅；三、取20 80g步驟二得到的松香銅加熱至熔融狀態，再將3 6g的乳化劑加入到熔融狀態的松香銅中，在lOOr/min 300r/min條件下攪拌混合0. 5h lh，而後在轉速為500 1100r/min的條件下加入90 110mL、溫度為80 100°C的去離子水攪拌混合1 池，即得到松香銅木材防腐劑。
2.根據權利要求1所述的一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於步驟一中將 35g 45g松香加入到50 55mL、質量濃度為10% 15%、溫度為70 90°C的鹼溶液中。
3.根據權利要求1或2所述的一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於步驟一中的鹼溶液為氫氧化鉀溶液。
4.根據權利要求3所述的一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於步驟二中松香皂溶液加入到60 90mL、質量濃度為10% 15%、溫度為80 90°C的銅鹽溶液中。
5.根據權利要求4所述的一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於步驟二中的銅鹽溶液為硫酸銅溶液。
6.根據權利要求5所述的一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於步驟三中取 40 60g得到的松香銅加熱至熔融狀態，再將4 5g的乳化劑加入到熔融狀態的松香銅中，在150r/min 250r/min條件下攪拌混合0. 6h 0. 8h,而後在轉速為700 900r/min 的條件下加入95 105mL、溫度為85 95°C的去離子水攪拌混合1 濁。
7.根據權利要求6所述的一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於步驟三中的乳化劑為吐溫、司班或曲拉通。
8.根據權利要求7所述的一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於吐溫為吐溫 20、吐溫40、吐溫60、吐溫80、吐溫81或吐溫85。
9.根據權利要求7所述的一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於司班為司班 20、司班40、司班60或司班80。
10.根據權利要求7所述的一種松香銅木材防腐劑的製備方法，其特徵在於曲拉通為曲拉通X-100或曲拉通X-405。
全文摘要
一種松香銅木材防腐劑的製備方法，本發明涉及一種木材防腐劑的製備方法。本發明解決了現有水載型銅鹽木材防腐劑存在的抗流失性差、松香基木材防腐劑製備工藝複雜、成本高的問題。方法一、製備松香皂溶液；二、製備松香銅；三、乳化混合即得到松香銅木材防腐劑。本發明的製備工藝簡單，成本低，本發明製備得到的松香銅木材防腐劑對水基銅鹽流失性下降60％～99％，本發明木材防腐劑的抗流失性好；本發明製備得到的松香銅木材防腐劑高效、低毒、對環境和人無害的。
文檔編號B27K3/52GK102179848SQ201110081140
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者吳瓊, 張明鑫, 李博, 李淑君, 王前 申請人:東北林業大學