載藥聚合物木竹材改性劑及生產(chǎn)和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種采用浸漬、噴、涂等方式在木竹材內(nèi)部原位構(gòu)建具有物理纏結(jié)和 化學(xué)交聯(lián)的載藥聚合物，主要用于提高木竹材的尺寸穩(wěn)定性和抗菌及防蟲(chóng)性。
【背景技術(shù)】
[0002] 木竹材作為一種可再生的天然高分子材料，以纖維素、半纖維素和木質(zhì)素為主要 成分，同時(shí)含有糖和淀粉等營(yíng)養(yǎng)成分，因此易受菌蟲(chóng)危害而腐朽、霉變和蟲(chóng)蛀。目前，解決此 問(wèn)題的主要方法是采用防腐、防霉或防蟲(chóng)劑處理木竹材。但是，不斷拓展的木竹產(chǎn)品種類(lèi)和 應(yīng)用領(lǐng)域?qū)@些保護(hù)劑的持效性提出了新的要求，尤其是戶(hù)外用材。戶(hù)外材會(huì)受到光照、雨 淋、風(fēng)沙和塵土等影響，保護(hù)劑不僅要高效，還要抗流失性、不因光和熱而降解。本發(fā)明提供 一種將保護(hù)劑負(fù)載于具有物理纏結(jié)和化學(xué)交聯(lián)的聚合物中，達(dá)到可控或緩釋藥劑，提高保 護(hù)劑對(duì)菌蟲(chóng)的作用效力。本發(fā)明不同于將保護(hù)劑加入膠黏劑和油漆等物質(zhì)中，保護(hù)劑如果 加入膠黏劑或油漆中，固化后的膠黏劑或油漆將很難釋放藥劑，從而大大降低了保護(hù)劑對(duì) 木竹材的保護(hù)效果。而本發(fā)明的聚合物是在木竹材中原位構(gòu)建，在構(gòu)建過(guò)程中同時(shí)負(fù)載保 護(hù)劑，且能可控或者緩慢釋放藥劑。
[0003] 本發(fā)明的另一目的是提高木竹材的尺寸穩(wěn)定性。研究中發(fā)現(xiàn)，木竹材表面微裂和 開(kāi)裂為菌蟲(chóng)侵入和滋生提供了便利。因此，要真正解決木竹材的腐朽、霉變和蟲(chóng)蛀，需要提 高木竹材的尺寸穩(wěn)定性，減少開(kāi)裂。木竹材的易裂性除與其化學(xué)組成中的大量游離羥基有 關(guān)外，還與其各向異性關(guān)系密切。木材的橫紋抗拉強(qiáng)度僅為順紋抗拉強(qiáng)度的1/65~1/35,竹 材因缺乏橫向的木射線(xiàn)，橫紋抗拉強(qiáng)度更低。本發(fā)明在木竹材中原位構(gòu)建一種能提高木竹 材尺寸穩(wěn)定性、與木竹材互穿和交聯(lián)聚合物，并同時(shí)載入防腐、防霉和/或防蟲(chóng)藥劑，拓寬木 竹材的應(yīng)用領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在木竹材中原位構(gòu)建載藥聚合物的木竹材 改性劑及其生產(chǎn)和使用方法。
[0005] 解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：
[0006] 本載藥聚合物木竹材改性劑，由下列原料及其重量份配制而成： :殺真鐵御獄殺:it· Θ. 單體 0.0~30.0份 水溶性聚合物 0.0~15.0份 引:幾_ _:5續(xù).5費(fèi)
[0007] 交聯(lián)劑 0/MX5份 有機(jī)溶劑 5.0~15.0份 表面活性劑 0,5~15,0份 水 60.0~100.0扮
[0008] 所述的殺真菌劑由丙環(huán)唑、戊唑醇、百菌清、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯、二硫氰基 甲烷、4,5_二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮中任意一種或兩種組成;所述的殺蟲(chóng)劑是高效 氯氰菊酯、吡蟲(chóng)啉、甲維鹽、溴氰菊酯、阿維菌素、噻蟲(chóng)啉中的任何一種。
[0009] 所述的單體分為水溶性單體和油溶性單體，水溶性單體為丙烯酸、丙烯酰胺、衣康 酸、N-異丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羥乙酯中的0或1-2種；油溶性單體為甲基丙烯酸甲酯、 醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、苯乙烯中的0或1-2種。
[0010]所述的水溶性聚合物為殼聚糖、殼聚糖季銨鹽、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯 烷酮、共聚維酮、海藻酸鈉等化合物中的0或1-2種。
[0011] 所述的引發(fā)劑分為水溶性引發(fā)劑和油溶性引發(fā)劑，水溶性引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨或過(guò) 硫酸鉀，油溶性引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈和過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯中的0或任意 一種。
[0012] 所述的交聯(lián)劑為N，f-亞甲基雙丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、乙二醛、戊二醛和 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽中的1_2種。
[0013] 所述的有機(jī)溶劑為乙醇、丙酮、丁醇、丙醇、丙二醇中至少一種。
[0014] 所述的表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、 月桂醇聚氧乙烯醚磷酸酯、三苯乙烯基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、十 二烷基苯磺酸鈣和中的一種或兩種。
[0015] 本載藥聚合物木竹材改性劑的生產(chǎn)方法按如下步驟進(jìn)行：
[0016] ①先將水溶性單體和/或水溶性聚合物、水溶性引發(fā)劑和交聯(lián)劑分別溶解于水中， 攪拌，直至完全溶解；
[0017] ②將油溶性單體、油溶性引發(fā)劑、殺真菌劑和殺蟲(chóng)劑分別溶解于有機(jī)溶劑中，攪 拌，直至完全溶解，加入表面活性劑，攪拌直至完全溶解；
[0018] ③將兩種配好的溶液混合并攪拌均勻，即制得本專(zhuān)利所述的木竹材改性劑。
[0019] 本載藥聚合物木竹材改性劑的使用是按如下步驟進(jìn)行：
[0020] 使用時(shí)先選擇噴、涂、浸泡或真空加壓浸漬方式對(duì)木竹材及其制品進(jìn)行改性處理， 取出瀝干至不滴液，再在60-100 °C的環(huán)境中固化反應(yīng)1 -4小時(shí)，干燥到用戶(hù)所需含水率，即 完成了木竹材的尺寸穩(wěn)定化和抗菌、蟲(chóng)處理。對(duì)于較易滲透的木竹材或小竹木制品，也可用 噴、涂方式處理，熱固化和干燥可參考上法變通處理。
[0021 ]本發(fā)明的有益效果是:本處理所選水溶性單體和聚合物對(duì)木竹材滲透性好，能夠 對(duì)細(xì)胞壁增容和改性，而少量的油溶性單體也能夠同時(shí)進(jìn)入增容后的木材細(xì)胞壁，在引發(fā) 劑和交聯(lián)劑的作用下聚合和交聯(lián)，顯著降低木竹材的吸水和吸濕性，提高其尺寸穩(wěn)定性。 同時(shí)，殺真菌劑和殺蟲(chóng)劑被負(fù)載于具有物理纏結(jié)和化學(xué)交聯(lián)的聚合物，在外界環(huán)境和菌蟲(chóng) 作用下緩慢釋放或控制釋放，達(dá)到長(zhǎng)效和穩(wěn)定的抗菌殺蟲(chóng)目的。本技術(shù)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本 低，使用方便，無(wú)毒、不污染環(huán)境，也不會(huì)改變木竹材的加工性能。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為毛白楊改性處理材和未處理材的掃描電子顯微圖（a、b為處理材，c、d為未處 理材）。
[0023]圖2為毛白楊改性處理材(a和c)和竹材改性處理材(b和d)抗縮率和阻濕率的效果 圖。
[0024]圖3為毛竹材改性處理材的防霉效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明下面結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述：
[0026] 下面本發(fā)明將各原料及其重量份配比值按八項(xiàng)實(shí)施例列于表1:
[0027] 實(shí)施例1(對(duì)照表1中實(shí)施例1對(duì)應(yīng)的原料與重量份配比值）：
[0028] 先將作為水溶性單體的25.0份丙烯酸、作為水溶性聚合物的6.0份聚乙二醇、作為 水溶性引發(fā)劑的0.45份過(guò)硫酸銨和作為交聯(lián)劑的0.2份N，f-亞甲基雙丙烯酰胺和0.15份 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽分別溶于57.6mL水中；再將作為油溶性單體 的5.0份叔碳酸乙烯酯、作為殺菌劑的0.2份丙環(huán)唑和0.1份碘代丙炔基氨基甲酸丁酯、作為 殺蟲(chóng)劑的0.1份甲維鹽溶解于作為有機(jī)溶劑的5.0份丁醇溶液中，攪拌至完全溶解，加入作 為表面活性劑的0.2份壬基酚聚氧乙烯醚和0.4份月桂醇聚氧乙烯醚磷酸酯中，再次攪拌至 完全溶解;混合以上兩個(gè)步驟得到的溶液，得到木竹材尺寸穩(wěn)定化和抗菌蟲(chóng)的木竹材改性 劑。采用噴、涂、浸泡或真空加壓浸漬方式對(duì)竹木材及其制品進(jìn)行處理，在80°C的環(huán)境中固 化反應(yīng)2小時(shí)，然后干燥到用戶(hù)所需含水率，即完成了對(duì)木竹材的尺寸穩(wěn)定化和抗菌、防蟲(chóng) 處理工作。
[0029] 表1的八項(xiàng)實(shí)施例中均有權(quán)利要求1指明的8類(lèi)原料，但對(duì)權(quán)利要求2-8中明確的各 類(lèi)具體原料的加入情況不甚一致，有不加的，有加入一種或兩種的，對(duì)于不加的是基于以下 考慮:不加水溶性單體的，如實(shí)施例6，是因水溶性聚合物能夠替代水溶性單體，達(dá)到同等或 較好的改性效果;不加水溶性聚合物的，如實(shí)施例3、4和8,是因水溶性單體聚合后能夠替代 水溶性聚合物，達(dá)到同等或較好的改性效果。不加油溶性單體的，如實(shí)施例2、3和6，是因水 溶性單體和/或水溶性聚合物反應(yīng)后能達(dá)到同等或較好的改性效果;不加油溶性引發(fā)劑，是 因水溶性引發(fā)劑能夠滿(mǎn)足引發(fā)需要。
[0030] 其余實(shí)施例2-8,均對(duì)照表中對(duì)應(yīng)實(shí)施例的原料和重量份配比值，與實(shí)施例1相同 的方法制得本尺寸穩(wěn)定化和抗菌蟲(chóng)木竹材改性劑，均能達(dá)到所述的技術(shù)效果，其中以實(shí)施 例2、4和6優(yōu)選。
[0031] 用本發(fā)明制得的尺寸穩(wěn)定化和抗菌、防蟲(chóng)改性劑對(duì)較易滲透的木竹材及其制品進(jìn) 行改性處理，可采用噴、涂的方式，對(duì)較難滲透的木竹材及其制品采用常壓浸漬、真空加壓 浸漬的