多孔材料(如纖維素材料)需加以保護以防止霉變、昆蟲襲擊、腐爛以及浸水,從而有助于保持纖維素材料的物理特性。這種纖維素材料的一個實例為木材。已知多種處理劑以及保藏方法可保藏纖維素材料。
現代保藏方法通常涉及用處理劑壓縮處理纖維素材料。壓縮處理典型地使得處理劑穿透纖維素材料的整個多孔結構中。處理劑通常為一種為了賦予纖維素材料所要物理特性而選擇的化合物。舉例來說,提高纖維素材料硬度、增加纖維素材料耐水性以及改善纖維素材料尺寸穩定性的處理劑是令人感興趣的。木材在水中的吸收能力多達其重量的100%,從而引起木材脹大,在經由蒸發而使得水損失之后,引起木材收縮。這個水吸收/蒸發過程是非均一的且在木材中產生內應力,導致裂開、翹曲、弓形、彎曲、扭曲、卷曲等。另外,水能夠充當使纖維素材料降解的生物體(如昆蟲或真菌)的路徑。
白蟻是造成木材損傷的最顯著昆蟲類群中的一種。為了減輕白蟻損傷,已采用使用自然耐久的木材品種、防腐處理和工程化木制品。但是,由于耐久木材的有限可供使用性、防腐劑提供功效所需的高百分比重量增加和工程化木材的“非天然”外觀,對改進的抗蟻性技術的需求為合乎需要的。對木材提供抗蟻性和尺寸穩定性的技術為高度合乎需要的。
驅趕昆蟲或使真菌/霉菌形成減到最少或改善纖維素材料整體耐久性的處理劑是令人感興趣的。另外,處理劑能夠改善抗風性、紫外輻射抗性、高溫和低溫下的穩定性、抗害蟲性、抗霉性、防火性以及可能影響纖維素材料物理特性的其它問題。
經改進的纖維素材料處理劑是合乎需要的。
技術實現要素:
本發明描述包含以下的經處理纖維素材料:具有界定多個孔隙的多孔結構的纖維素材料,所述孔隙的至少一部分含有包含含烯烴-羧酸共聚物的聚合物的處理劑;和包含環氧樹脂的調節劑。
本發明另外描述一種制備經處理纖維素材料的方法,其包含提供纖維素材料;包含用調節劑浸漬纖維素材料的第一處理方案,所述調節劑包含環氧樹脂;和包含用包含聚合物的水性分散液浸漬纖維素材料的第二處理方案,所述聚合物包含烯烴-羧酸共聚物。
具體實施方式
如本文所用,術語“多孔材料”是指一種可穿透的材料,以便流體可借助于孔隙或其它通道而穿過其中。多孔材料的一個實例是纖維素材料。多孔材料的其它實例包括石頭、混凝土、陶瓷和其衍生物。如本文所用,術語“纖維素材料”是指一種包括纖維素作為結構組分的材料。纖維素材料的實例包括木材、紙、紡織物、繩索、顆粒板以及其它生物和合成材料。如本文所用,木材包括實木以及所有木材復合材料(例如硬紙板、工程化木制品等)。纖維素材料一般具有界定多個孔隙的多孔結構。
“經處理纖維素材料”是一種已用處理劑處理以修改纖維素材料特性的纖維素材料。經處理劑修改的特性包括(但不限于)增強的疏水性、尺寸穩定性、抗真菌性、抗霉性、抗昆蟲性、硬度、表面外觀、UV穩定性、耐火性以及可涂布性。通過降低水吸收和蒸發速率來增強纖維素材料的疏水性能夠提供其它輔助益處,如尺寸穩定性,從而降低膨脹以及收縮的內應力。
“處理劑”是一種當與纖維素材料結合時修改纖維素材料特性的物質。在一個例子中,處理劑包含聚合物和調節劑。將處理劑施加到纖維素材料中。一種將處理劑施加到纖維素材料的方法是通過使用壓縮處理進行浸漬。在一個例子中,聚合物作為水性分散液的一部分施加到纖維素材料。已知施加處理劑的其它方法,如刷涂、涂布、噴涂、浸涂、浸泡以及擠壓。一旦施加,處理劑將滲入纖維素材料的至少一部分孔隙中。
如本文所用,聚合物是指由一或多種類型的單體形成的分子。聚合物優選地為共聚物或共聚物與聚合物的混合物。如本文所用,共聚物可指交替共聚物、周期共聚物、統計共聚物、無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物,或如所已知的其它共聚物。如本文所用,共聚物是指通過合并兩種或更多種單體所形成的聚合物。共聚物的實例包括二元共聚物、三元共聚物、四元共聚物以及其它更高階共聚物。在一個例子中,聚合物包含烯烴-羧酸共聚物。在一個例子中,所述烯烴-羧酸共聚物以聚合形式包含選自包含以下的群組的單體:乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、丁二烯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐或其混合物。在一個例子中,苯乙烯丙烯酸分散液是適合的,例如可購自陶氏化學公司(The Dow Chemical Company)的OrotanTM CA-2005。存在于混合物中的其它適合聚合物和/或共聚物包括彈性體、塑料以及纖維。
在某些實施例中,聚合物包含極性烯烴聚合物,其具有共聚單體或接枝單體形式的極性基團。如本文所用,極性烯烴聚合物是含有一或多個極性基團的烯烴(共)聚合物。在例示性實施例中,聚合物可例如包含一或多種極性聚烯烴,其具有共聚單體或接枝單體形式的極性基團。極性基團的實例包括羧酸、羧酸酐、羧酸酯、羧酸鹽以及羧酸酰胺。例示性極性聚烯烴包括(但不限于)乙烯/丙烯酸(EAA)以及乙烯/甲基丙烯酸(EMAA)共聚物,如以商標PRIMACORTM(可商購自陶氏化學公司)、NUCRELTM(可商購自杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours))和ESCORTM(可商購自埃克森美孚化學公司(ExxonMobil Chemical Company))可用的那些。例示性共聚物還包括乙烯/順丁烯二酸酐共聚物,如可以商標AMPLIFYTM GR獲自陶氏化學公司的那些共聚物。例示性共聚物進一步包括乙烯/順丁烯二酸酐以及丙烯/順丁烯二酸酐共聚物,如可以LICOCENETM商標獲自Clariant International Ltd.的那些。其它例示性基質聚合物包括(但不限于)乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯/甲基丙烯酸甲酯(EMMA)共聚物以及乙烯丙烯酸丁酯(EBA)共聚物。
也可使用其它烯烴-羧酸共聚物作為聚合物。具有酯或酸酐官能團的共聚物可轉化成羧酸或聚合物也可通過用所屬領域的技術人員已知的方法對官能性羧酸鹽進行化學修飾而衍生。還可修飾聚合物以形成其它官能團,如酯或酰胺等。所屬領域的技術人員將認識到,還可使用多種其它適用聚合物。
在一個實施例中,基質聚合物可例如包含選自由以下組成的群組的極性聚烯烴:乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物(EMAA)、和其組合。在一個例子中,聚合物包含單獨或與其它聚合物或共聚物混合的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物。
如本文所用,在如丙烯酸酯的另一術語之前使用術語“(甲基)”是指丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯。舉例來說,術語“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;術語“(甲基)丙烯酸類”是指丙烯酸類或甲基丙烯酸類;且術語“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸。術語“(共)聚合物”是指聚合物以及共聚物。
在一個例子中,聚合物為水性分散液(在本文中稱為水性分散液或水性聚合物分散液)的組成部分。在一個例子中,水性分散液為包含聚合物、水和一或多種有機溶劑的介質。以分散液中的所懸浮粒度適于穿透纖維素材料的孔隙以便遍布于纖維素材料中的方式來制備水性分散液。在一個例子中,水性分散液還包含一或多種添加劑。在一個例子中,存在于水性分散液中的任何固體保持于穩定懸浮液中且可通過分散于纖維素材料的孔隙中來輸送。在一個例子中,水性分散液的固體含量為1到75重量%。在一個例子中,有機溶劑是氧化溶劑、烴溶劑、鹵化溶劑或其組合。
聚合物的羧酸部分用中和劑至少部分地中和以形成穩定水性分散液。如本文所用,中和劑是其中與羧酸的反應可潛在地引起鹽形成的任何材料。在一個例子中,中和劑選自堿金屬的氫氧化物、氨或其有機衍生物(包括胺)。在一個例子中,中和劑是強堿或弱堿。舉例來說,中和劑可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨或胺,如單乙醇胺(MEA)、三乙醇胺(TEA)、二乙基乙醇胺二乙基乙醇胺(DEEA)或二甲氨基乙醇(DMEA)。獲自BYK USA Inc.的AQUACERTM8804是中和EAA分散液的一個實例。穩定分散液是適于穿透纖維素材料孔隙的分散液。中和劑中和聚合物羧酸基團的至少一部分。如本文所用,羧酸基團的中和是指使羧酸基團的氫轉移的任何反應。在一個例子中,聚合物中5到100摩爾%的羧酸基團通過中和劑中和。在另一個例子中,10到80摩爾%的羧酸基團通過中和劑中和。在另一個例子中,20到70摩爾%的羧酸基團通過中和劑中和。
調節劑為在與聚合物組合且浸漬于纖維素材料中時改良纖維素材料的特性的物質。在一個例子中,調節劑為環氧樹脂。在一個例子中,環氧樹脂提供為具有一或多種溶劑的溶液中的液體。在另一例子中,環氧樹脂提供為懸浮于分散液(在本文中稱為環氧樹脂分散液)中的固體。適合的調節劑包括2,2-雙(對(2,3-環氧丙氧基)苯基)丙烷和雙酚A二縮水甘油醚。以分散液中的所懸浮粒度適于穿透纖維素材料的孔隙以便遍布于纖維素材料中的方式來制備環氧樹脂分散液。
環氧樹脂為含有至少一個鄰接環氧基的那些化合物。環氧樹脂可為飽和或不飽和、脂族、環脂族、芳族或雜環的。環氧樹脂可為經取代的。環氧樹脂還可為單體或聚合的。適用于本發明的環氧樹脂可選自所屬領域中的任何已知環氧樹脂。
適合的環氧樹脂的實例包括(但不限于)多元醇的聚縮水甘油醚、多元酚的聚縮水甘油醚、聚縮水甘油胺、聚縮水甘油酰胺、聚縮水甘油酰亞胺、聚縮水甘油乙內酰脲、聚縮水甘油硫醚、環氧化脂肪酸、環氧化干性油、環氧化聚烯烴、環氧化二不飽和酸酯、環氧化不飽和聚酯和其混合物。
尤其適合的環氧樹脂是基于多元醇、酚、環脂族羧酸、芳族胺或伴以表氯醇的氨基酚。一些非限制性實施例包括例如雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚以及對氨基苯酚的三縮水甘油醚。其它適合的環氧樹脂包括表氯醇與鄰甲酚的反應產物,且對應地為酚酚醛清漆。同樣有可能使用兩種或更多種環氧樹脂的混合物。
用于本發明的本文所公開的實施例中的環氧樹脂可以變化,并且包括常規和可商購的環氧樹脂,其可以單獨或以兩種或更多種的組合形式使用。在一個例子中,環氧樹脂為液體環氧樹脂,舉例來說,可使用可從陶氏化學公司購得的D.E.R.330、D.E.R.331、D.E.R.332、D.E.R.324、D.E.R.334、D.E.R.354、D.E.R.383、D.E.R.580、D.E.N.431、D.E.N.438、D.E.R.736或D.E.R.732環氧樹脂。在一個例子中,調節劑為固體或液體環氧樹脂的水性分散液,舉例來說,可使用可商購自陶氏化學公司的以商標OUDRASperseTM可獲得的那些,例如OUDRASperseTM WB 3001、OUDRASperseTM WB 4001、OUDRASperseTM WB 6001。也可使用環氧樹脂的混合物。
在一個例子中,適用于本發明組合物的環氧樹脂包含任何芳族或脂族縮水甘油醚或縮水甘油胺或環脂族環氧樹脂。但是,雙酚A的二縮水甘油醚和其衍生物為尤其優選的。其它環氧樹脂可選自(但不限于)以下的群組:雙酚F環氧樹脂、酚醛清漆環氧樹脂、縮水甘油基胺類環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、線性脂族環氧樹脂、四溴雙酚A環氧樹脂和其組合。
將處理劑與纖維素材料組合。在一個例子中,如本文所述,處理劑是通過壓縮處理引入纖維素材料中。在另一例子中,處理劑是通過所屬領域中已知的其它技術引入纖維素材料中,例如刷涂、涂布、浸涂、浸泡、噴涂以及擠壓。處理劑變得浸入纖維素材料的至少一部分孔隙中,且由此增加了纖維素材料的重量。在一個例子中,聚合物使纖維素材料的重量增加了1%到80%(如將纖維素材料干燥之后所計算)。在一個例子中,處理劑(聚合物與調節劑的組合)使纖維素材料的重量增加5%到大于100%(如將纖維素材料干燥之后所計算)。
在一個例子中,處理劑包含一或多種添加劑。添加劑可以作為水性分散液的一部分、作為調節劑的一部分納入,或可以與其分開納入。已知使經處理纖維素材料增添特性的添加劑是適合的,如阻燃劑、分散劑和/或染料。舉例來說,添加劑可以是有機化合物、金屬化合物或有機金屬化合物。在一個例子中,添加劑為改進聚合物對木材的潤濕或穿透的材料,例如在水性分散液中穩定的溶劑或表面活性劑(陰離子、陽離子或非離子)。添加劑的實例包括溶劑、填充劑、增稠劑、乳化劑、分散劑、緩沖劑、顏料、滲透劑、抗靜電劑、氣味物質、腐蝕抑制劑、防腐劑、滲硅劑、流變改性劑、抗沉降劑、抗氧化劑、其它交聯劑(例如二元醇以及多元醇)、光學增亮劑、蠟、聚結劑、殺生物劑以及消泡劑。此類蠟可包括石油蠟、石蠟、天然蠟,或合成蠟,如聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟、蜂蠟,或粗蠟。另外,添加劑可包含一或多種環氧樹脂固化劑,例如胺、酮亞胺、聚氨基胺、硫醇、酸酐、路易斯酸(Lewis acid)、砜或酚。另外,處理劑可與木材防腐劑結合使用,所述木材防腐劑含有例如銅-氨、銅-胺、銅-氨-胺復合物、季銨化合物或其它系統。舉例來說,處理劑可與堿性銅-季銨(Alkaline Copper-Quaternary ammonium;ACQ)防腐劑系統結合使用。處理劑還可與使用鋅鹽或含硼化合物的木材防腐技術一起使用。任選地,可將其它添加劑(如殺蟲劑、殺白蟻劑、殺真菌劑以及殺霉菌劑)加入處理劑中。在一個例子中,添加劑包括為水性或環氧樹脂分散液的一部分且與其形成穩定懸浮液。在一個例子中,將一或多種表面活性劑添加至水性或環氧樹脂分散液。在一個例子中,選擇使聚合物在纖維素材料表面的膠凝減少的表面活性劑。在一個例子中,選擇使浸入纖維素材料中的聚合物的量增加的表面活性劑。舉例來說,適合的表面活性劑可以是非離子、陰離子或陽離子型。非離子表面活性劑的實例包括:烷氧基化醇、烷氧基化烷基酚、脂肪酸酯、胺以及酰胺衍生物、烷基聚葡糖苷、環氧乙烷/環氧丙烷共聚物、多元醇以及烷氧基化多元醇。舉例來說,非離子表面活性劑是可購自陶氏化學公司的TERGITOLTM L-62。陰離子表面活性劑的實例包括:烷基硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽、硫酸化烷醇酰胺、α烯烴磺酸鹽、木質素磺酸鹽、磺基丁二酸鹽、脂肪酸鹽以及磷酸酯。舉例來說,陰離子表面活性劑是可購自陶氏化學公司的DOWFAXTMC10L。陽離子表面活性劑的實例包括烷基三甲基銨鹽。
已知使環氧樹脂聚合的固化劑。固化劑優選地至少部分使環氧樹脂聚合。如本文所用,環氧樹脂是指固化、未固化或固化和未固化環氧樹脂的混合物。在一個例子中,可施加熱量以增加環氧樹脂在纖維素材料中的浸漬之后的固化速率。固化速率與溫度成比例。在一個例子中,適合的固化溫度為室溫到180℃。在一個例子中,用于水性分散液中的中和劑還可充當用于環氧樹脂的固化劑。當水性分散液和環氧樹脂分散液在纖維素材料(在本文中稱為處理劑分散液)中浸漬之前進行組合的情況下,需要當心以使浸漬之前的固化量最小化。延遲固化的技術為所屬領域中已知的,舉例來說,降低處理劑分散液的溫度和/或縮短制備處理劑分散液與浸漬木材之間的時間。在一個例子中,發現聚合物分散液和環氧樹脂分散液的1∶1(重量)混合物在混合之后24小時在45℃下開始固化(不穩定)。
在一個例子中,通過壓縮處理將纖維素材料制備為經處理纖維素材料。用以壓縮處理纖維素材料的壓力可比常壓高或比常壓低。在一個例子中,壓力低于環境壓力,舉例來說,0.0001至0.09MPa(0.75至675mmHg)。在另一例子中,壓力高于環境壓力,舉例來說,0.1至1.7MPa(750至12750mmHg)。據設想所屬領域中已知的壓縮處理方法適于用處理劑浸漬纖維素材料。
在一個例子中,根據至少第一處理方案以及第二處理方案制備經處理纖維素材料。
在一個例子中,第一處理方案包含用調節劑浸漬纖維素材料。第一處理方案包含以下步驟中的一或多個:(a)在容器中沉積纖維素材料;(b)將調節劑引入到容器;(c)將容器保持于真空或經增加壓力下5到60分鐘;(d)任選地真空去除過量調節劑;和(e)將纖維素材料在60℃下風干24到48小時。在一個例子中,調節劑包含環氧樹脂分散液。
在一個例子中,第二處理方案包含用聚合物浸漬纖維素材料。第二處理方案包含以下步驟中的一或多個:(a)在容器中沉積纖維素材料;(b)將容器保持于真空中5到60分鐘;(c)將聚合物引入到容器;(d)將容器加壓到1.03MPa后維持5到60分鐘;(e)排出過量聚合物;(f)任選地真空去除過量聚合物;和(g)將纖維素材料在20到60℃下風干24到48小時。在一個例子中,聚合物是水性分散液的一部分。
在一個例子中,第二處理方案在第一處理方案之前施予,使得纖維素材料首先用聚合物浸漬且隨后用調節劑浸漬。在一個例子中,第一處理方案在第二處理方案之前施予,使得纖維素材料首先用調節劑浸漬且隨后用聚合物浸漬。在另一實例中,纖維素材料根據以下步驟中的一或多個同時用聚合物和調節劑浸漬:(a)在容器中沉積纖維素材料;(b)將容器保持于真空中5到60分鐘;(c)將聚合物和調節劑引入到容器;(d)將容器加壓到1.03MPa后維持5到60分鐘;(e)排出過量聚合物和調節劑;(f)任選地真空去除過量聚合物和調節劑;和(g)將纖維素材料在20到60℃下風干24到48小時。在同時施予第一處理方案和第二處理方案的例子中,水性聚合物分散液可任選地與環氧樹脂分散液預混合以制備處理劑分散液。
若干個干燥步驟可在一系列溫度下進行,其中風干步驟的持續時間與溫度成比例。適合的風干溫度在室溫(約20℃)與180℃之間。干燥可在空氣中、在氮氣中或其它適合氛圍中進行。
利用水浸測試,根據美國木材保護協會標準(American Wood Protection Association Standard)E4至11程序(《經壓縮處理木材的拒水性標準測試方法(Standard Method of Testing Water Repellency of Pressure Treated Wood)》)測定經處理纖維素材料的拒水性。水浸測試包括:首先,提供包含如本文所述制備的經處理纖維素材料的經處理薄片,與包含根據本文所述第二處理方案處理(但其中水性分散液用蒸餾水替換)的纖維素材料的對照薄片;第二,測量經處理薄片與對照薄片的切向尺寸,以得到初始切向尺寸(T1)(其中切向尺寸垂直于纖維素材料的顆粒方向);第三,將經處理薄片與對照薄片均放入維持在65±3%相對濕度以及21±3℃的調節室中,直至達成恒重;第四,將經處理薄片與對照薄片均在24±3℃的蒸餾水中浸沒30分鐘;及第四,從水中移出后,測量經處理薄片與對照薄片的切向尺寸,以得到后切向尺寸(T2)。
DoN是指聚合物中的羧酸官能團的中和度。
如下計算每一個別薄片(經處理薄片與對照薄片)的膨脹百分比(S):
在本文的每個實例中,對照薄片的膨脹百分比為4.7%。
拒水效率(Water-repellency efficiency;WRE)用于確定向經處理纖維素材料增添拒水特性的處理劑的有效性。WRE如下計算:
S1是指未處理薄片的膨脹百分比;S2是指經處理薄片的膨脹百分比。根據E4-11,對于大部分戶外應用來說,75%的最小WRE為優選的。未經任何處理的原始木材的WRE是0%。
經處理纖維素材料的硬度根據肖氏(硬度)測試,使用D型硬度計(30°錐體,1.40mm直徑,2.54mm延長,44.48N彈簧力)測定。硬度是使用D型硬度計,通過將纖維素材料放置于硬平坦表面上來測定,且硬度計的壓腳是利用針對纖維素材料的指定彈簧力按壓。在與纖維素材料接觸的一秒內,記錄硬度計上的量表的硬度值。每個纖維素材料樣品進行至少五次硬度測試。本文中報導的硬度值是針對所指定纖維素材料進行的測試的平均值。未處理薄片的硬度值是40。
以下實例說明本發明的某些方面,但本發明的范圍不限于以下實例。
實例1
松木薄片(南方黃松,4cm×2cm×0.5cm)通過砝碼(此處使用環)固持于帕爾(Parr)反應器的底部。反應器壓力設定為真空維持30分鐘。制備包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度為74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。制備包含60重量%分散液固體和40重量%水的環氧樹脂分散液(由陶氏化學公司制造的OUDRASperseTM WB 3001)。將80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%環氧樹脂分散液的分散液引入到反應器。接著將反應器壓力設定為1.03MPa,在氮氣下維持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風干2周,由此得到經處理薄片。經處理薄片以及對照薄片各自根據E4-11程序處理。經處理薄片的膨脹百分比是1.6%;經處理薄片的WRE是65%。經處理薄片的硬度使用D型硬度計測量為56。
實例2
松木薄片(南方黃松,4cm×2cm×0.5cm)通過砝碼(此處使用環)固持于帕爾(Parr)反應器的底部。反應器壓力設定為真空維持30分鐘。制備包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度為74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。制備包含60重量%分散液固體和40重量%水的環氧樹脂分散液(由陶氏化學公司制造的OUDRASperseTM WB 3001)。將80ml包含67重量%水性聚合物分散液和33重量%環氧樹脂分散液的分散液引入到反應器。接著將反應器壓力設定為1.03MPa,在氮氣下維持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風干48小時,由此得到經處理薄片。經處理薄片以及對照薄片各自根據E4-11程序處理。經處理薄片的膨脹百分比是1.1%;經處理薄片的WRE是76%。經處理薄片的硬度使用D型硬度計測量為62.5。
實例3
松木薄片(南方黃松,4cm×2cm×0.5cm)通過砝碼(此處使用環)固持于帕爾(Parr)反應器的底部。反應器壓力設定為真空維持30分鐘。制備包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度為74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。由陶氏化學公司制造的環氧液體樹脂D.E.R.324與水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.TM 324液體環氧樹脂為基于C12-C14脂族縮水甘油醚改性雙酚A的液體環氧樹脂。將80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%環氧液體樹脂的混合物引入到反應器。接著將反應器壓力設定為1.03MPa,在氮氣下維持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風干2周,由此得到經處理薄片。經處理薄片以及對照薄片各自根據E4-11程序處理。經處理薄片的膨脹百分比是0.45%;經處理薄片的WRE是90.38%。經處理薄片的硬度使用D型硬度計測量為57.3。
實例4
松木薄片(南方黃松,4cm×2cm×0.5cm)通過砝碼(此處使用環)固持于帕爾(Parr)反應器的底部。反應器壓力設定為真空維持30分鐘。制備包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有KOH,pH 9.55,粒度為4.1nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。由陶氏化學公司制造的環氧液體樹脂D.E.R.324與水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.TM 324液體環氧樹脂為基于C12-C14脂族縮水甘油醚改性雙酚A的液體環氧樹脂。將80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%環氧液體樹脂的混合物引入到反應器。接著將反應器壓力設定為1.03MPa,在氮氣下維持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風干2周,由此得到經處理薄片。經處理薄片以及對照薄片各自根據E4-11程序處理。經處理薄片的膨脹百分比是1.2%;經處理薄片的WRE是74.04%。經處理薄片的硬度使用D型硬度計測量為55.1。
實例5
松木薄片(南方黃松,4cm×2cm×0.5cm)通過砝碼(此處使用環)固持于帕爾(Parr)反應器的底部。反應器壓力設定為真空維持30分鐘。制備包含20重量%PRIMACORTM5980(100%DoN,具有NH3,pH 9.13,粒度為11nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。由陶氏化學公司制造的環氧液體樹脂D.E.R.324與水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.TM 324液體環氧樹脂為基于C12-C14脂族縮水甘油醚改性雙酚A的液體環氧樹脂。將80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%環氧液體樹脂的混合物引入到反應器。接著將反應器壓力設定為1.03MPa,在氮氣下維持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風干2周,由此得到經處理薄片。經處理薄片以及對照薄片各自根據E4-11程序處理。經處理薄片的膨脹百分比是0.58%;經處理薄片的WRE是87.74%。經處理薄片的硬度使用D型硬度計測量為56.4。
實例6
松木薄片(南方黃松,4cm×2cm×0.5cm)通過砝碼(此處使用環)固持于帕爾(Parr)反應器的底部。反應器壓力設定為真空維持30分鐘。制備包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度為74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。由陶氏化學公司制造的環氧液體樹脂D.E.R.736與水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.736環氧樹脂為表氯醇與二丙二醇的液體反應產物。將80ml包含50重量%水性聚合物分散液和50重量%環氧液體樹脂的混合物引入到反應器。接著將反應器壓力設定為1.03MPa,在氮氣下維持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風干2周,由此得到經處理薄片。經處理薄片以及對照薄片各自根據E4-11程序處理。經處理薄片的膨脹百分比是0.85%;經處理薄片的WRE是82.0%。經處理薄片的硬度使用D型硬度計測量為56.3。
實例7
松木薄片(南方黃松,4cm×2cm×0.5cm)通過砝碼(此處使用環)固持于帕爾(Parr)反應器的底部。反應器壓力設定為真空維持30分鐘。制備包含20重量%PRIMACORTM5980(60%DoN,具有MEA,pH 8.4,粒度為74nm)和80重量%水的水性聚合物分散液。制備包含60重量%分散液固體和40重量%水的環氧樹脂分散液(由陶氏化學公司制造的OUDRASperseTM WB 3001)。將80ml環氧樹脂分散液引入到反應器。接著將反應器壓力設定為1.03MPa,在氮氣下維持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風干2周。將80ml水性聚合物分散液引入到反應器。接著將反應器壓力設定為1.03MPa,在氮氣下維持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風干2天,由此得到經處理薄片。經處理薄片以及對照薄片各自根據E4-11程序處理。經處理薄片的膨脹百分比是2.4%;經處理薄片的WRE是48.2%。經處理薄片的硬度使用D型硬度計測量為53。
實例說明,當纖維素材料含有處理劑(包括聚合物與調節劑)時,獲得的WRE結果有利。