本發(fā)明涉及一種防腐的木材改性劑及其生產(chǎn)方法，屬于化工制劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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木材及木材質(zhì)作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要生產(chǎn)資料，不僅廣泛應(yīng)用于日常生活中的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，還廣泛應(yīng)用于交通、建筑、航天等工業(yè)領(lǐng)域，隨著世界范圍內(nèi)森林資源日益短缺，特別是珍貴木材數(shù)量日益銳減，近年來大量的速生樹種被廣泛栽培，以滿足全球范圍內(nèi)的木材供應(yīng)，因此利用速生材進(jìn)行物理或化學(xué)改性處理，不僅提高了速生材的附加值，還起到了保護(hù)珍貴樹種資源的作用，近年來，國(guó)家大力提倡栽植速生樹種，但是與天然林木相比，速生樹種受到生產(chǎn)年限短等因素限制，導(dǎo)致早晚材差異很大，樹質(zhì)疏松，力學(xué)性能較差，因此限制了速生材在生活中的應(yīng)用，由于木材是一種天然的具有多孔性的高分子材料，由不同大小、形狀和不同連通情況的管狀單元交錯(cuò)連接而成，具有流體可滲透性，其特有的多孔狀結(jié)構(gòu)為木材改性提供了基礎(chǔ)。正是這種特殊的結(jié)構(gòu)為木材改性提供了依據(jù)。木材改性是指利用物理、化學(xué)和機(jī)械等方法對(duì)木材原木進(jìn)行工藝處理，使得木材密度、硬度、強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性等物理力學(xué)性質(zhì)得到良好的改善。
由于木制品在使用的過程中容易遭受腐蝕，導(dǎo)致其壽命短，現(xiàn)有的木材改性劑在抗腐蝕方面的效果不佳。
另外現(xiàn)有的木材改性劑形成的聚合物往往與木材基質(zhì)界面相互作用力弱，導(dǎo)致水分和微生物可繼續(xù)通過界面縫隙侵蝕木材基質(zhì)，改善木材耐久性的程度減弱 ；另外，這些木材改性劑雖然含有功能鍵可實(shí)現(xiàn)與木材基質(zhì)的鍵合，但往往具有毒性，且來源窄、制備困難，因此導(dǎo)致其價(jià)格昂貴，限制了此類方法在木材改性中的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問題提供一種防腐的木材改性劑及其生產(chǎn)方法，生產(chǎn)的木材改性劑能顯著提高木材的強(qiáng)度和密度，降低木材的濕漲性和干縮性，同時(shí)其環(huán)境友好性好，抗腐蝕性能強(qiáng)并且成本較低。
上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種防腐的木材改性劑，包括磷酸、尿素、六亞甲基四胺、催化劑、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，各組分的重量份數(shù)為磷酸30-90份、尿素18-45份、六亞甲基四胺4-15份、催化劑0.2-0.7份、丁烷四羧酸4-15份、銅胺季銨鹽3-9份、環(huán)烷酸銅3-9份。
所述的防腐的木材改性劑，所述的催化劑包括氯化錫，硫酸銅，氯化鈉，氯化鐵，硫酸鋁，硼酸和氯化鋅中的一種或者兩種以上的組合。
所述的防腐的木材改性劑，所述的磷酸、尿素、六亞甲基四胺、催化劑、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，各組分的重量份數(shù)為磷酸38-82份、尿素23-37份、六亞甲基四胺6-12份、催化劑0.3-0.6份、丁烷四羧酸6-12份、銅胺季銨鹽4-8份、環(huán)烷酸銅4-8份。
所述的防腐的木材改性劑，所述的磷酸、尿素、六亞甲基四胺、催化劑、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，各組分的重量份數(shù)為磷酸55份、尿素29份、六亞甲基四胺10份、催化劑0.5份、丁烷四羧酸9份、銅胺季銨鹽6份、環(huán)烷酸銅6份。
上述防腐的木材改性劑的生產(chǎn)方法，該方法包括如下步驟：
（1）在反應(yīng)釜中加入磷酸并攪拌加熱；
（2）加熱至溫度上升至50～60℃時(shí)，向反應(yīng)釜中加入尿素，并攪拌均勻；
（3）繼續(xù)加熱，溫度上升至90～120℃時(shí)，向反應(yīng)釜中加入催化劑，并加熱到溫度上升至130～140℃時(shí)，停止加熱；
（4）待反應(yīng)釜自然降溫至60～80℃，加入反應(yīng)釜中物料兩倍體積的水，攪拌均勻；
（5）加入六亞甲基四胺、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，攪拌均勻，繼續(xù)降溫至30~40℃，出料，貯存。
所述的防腐的木材改性劑的生產(chǎn)方法，所述的攪拌的速度為600-800轉(zhuǎn)/分鐘。
有益效果：
使用本發(fā)明的木材改性劑對(duì)木材進(jìn)行改性處理后，木材的氣干密度由改性前的0.30g/cm3提高到0.65g/cm3，基本密度由原來的0.21g/cm3，提高到0.52g/cm3，木材的抗彎強(qiáng)度由改造前的65MPa提高到88MPa，順紋抗壓強(qiáng)度由改造前的35MPa提高到54MPa，并且其吸水性、濕漲性、干縮性都用顯著降低，抗腐蝕效果達(dá)到同類產(chǎn)品的較高水平。
具體實(shí)施方式：
實(shí)施例1：
一種防腐的木材改性劑，包括磷酸、尿素、六亞甲基四胺、催化劑、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，各組分的重量份數(shù)為磷酸30份、尿素45份、六亞甲基四胺4份、催化劑0.7份、丁烷四羧酸4份、銅胺季銨鹽9份、環(huán)烷酸銅3份。
所述的防腐的木材改性劑，所述的催化劑包括氯化錫，硫酸銅，氯化鈉，氯化鐵，硫酸鋁，硼酸和氯化鋅中的一種或者兩種以上的組合。
上述防腐的木材改性劑的生產(chǎn)方法，該方法包括如下步驟：
（1）在反應(yīng)釜中加入磷酸并攪拌加熱；
（2）加熱至溫度上升至50～60℃時(shí)，向反應(yīng)釜中加入尿素，并攪拌均勻；
（3）繼續(xù)加熱，溫度上升至90～120℃時(shí)，向反應(yīng)釜中加入催化劑，并加熱到溫度上升至130～140℃時(shí)，停止加熱；
（4）待反應(yīng)釜自然降溫至60～80℃，加入反應(yīng)釜中物料兩倍體積的水，攪拌均勻；
（5）加入六亞甲基四胺、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，攪拌均勻，繼續(xù)降溫至30~40℃，出料，貯存。
所述的防腐的木材改性劑的生產(chǎn)方法，所述的攪拌的速度為600-800轉(zhuǎn)/分鐘。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于：本實(shí)施例中所述的防腐的木材改性劑，所述的磷酸、尿素、六亞甲基四胺、催化劑、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，各組分的重量份數(shù)為磷酸90份、尿素18份、六亞甲基四胺15份、催化劑0.2份、丁烷四羧酸15份、銅胺季銨鹽3份、環(huán)烷酸銅9份。
實(shí)施例3：
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于：本實(shí)施例中所述的防腐的木材改性劑，所述的磷酸、尿素、六亞甲基四胺、催化劑、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，各組分的重量份數(shù)為磷酸82份、尿素37份、六亞甲基四胺6份、催化劑0.3份、丁烷四羧酸12份、銅胺季銨鹽8份、環(huán)烷酸銅4份。
實(shí)施例4：
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于：本實(shí)施例中所述的防腐的木材改性劑，所述的磷酸、尿素、六亞甲基四胺、催化劑、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，各組分的重量份數(shù)為磷酸38份、尿素23份、六亞甲基四胺12份、催化劑0.6份、丁烷四羧酸6份、銅胺季銨鹽8份、環(huán)烷酸銅8份。
實(shí)施例5：
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于：本實(shí)施例中所述的防腐的木材改性劑，所述的磷酸、尿素、六亞甲基四胺、催化劑、丁烷四羧酸、銅胺季銨鹽、環(huán)烷酸銅，各組分的重量份數(shù)為磷酸55份、尿素29份、六亞甲基四胺10份、催化劑0.5份、丁烷四羧酸9份、銅胺季銨鹽6份、環(huán)烷酸銅6份。
本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征等同替換所組成的技術(shù)方案。本發(fā)明的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)。