專利名稱：木材保護涂料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能的木材保護涂料及其制備方法，本發(fā)明還涉及該木材保護 涂料在木材滋潤、保養(yǎng)、防腐、阻燃中的應(yīng)用，屬于木材保護涂料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的木材保護涂料主要依靠化工合成樹脂成膜，同時使用大量的苯類、醇、酮類 為有機溶劑，這些有機溶劑揮發(fā)后對人、動植物的健康均有不利影響。公開號為CN101531869A的中國專利申請公開了一種木蠟油及其制備工藝，所述 制備工藝為植物油、樹脂、植物蠟、動物蠟等原料在290-300°C進行高溫聚合后在用松節(jié)油 進行稀釋再過濾，該方法存在合成時間長、能源消耗多、終點不易于控制、產(chǎn)率低等缺陷，有 待改進。中國專利公開號為CN101550316A的專利申請公開了一種環(huán)保木蠟油，該環(huán)保木蠟 油使用鈷干料、錳干料、鋅干料等為催干劑，導(dǎo)致產(chǎn)物中含有色深、有毒的重金屬物質(zhì)，同時 該專利申請在干燥速率及保鮮效果上也差強人意，有待改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的木材保護涂料所存在的不環(huán)保、成 本高、對木材的保鮮性能差等缺陷，提供一種新的木材保護涂料；該木材保護涂料以天然植 物油為基料組成，不會產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，能夠充分與木材纖維結(jié)合，增強木材表面硬度， 防止外來水和污漬，對木材起到保護、滋潤、保養(yǎng)和增強天然紋理質(zhì)感的作用，同時還使木 材具有防腐、防蟲、阻燃、防紫外線等綜合性能。本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種木材保護涂料，包括干性植物油、交聯(lián)劑、滲透劑、抗氧化劑和防污阻燃劑；優(yōu)選的，各組分的重量份是干性植物油75-80份；交聯(lián)劑0. 5-1份；滲透劑1_5 份；抗氧化劑0. 5-1份；防污阻燃劑13-23份。更優(yōu)選的，各組分的重量份是干性植物油80份；交聯(lián)劑1份；滲透劑2份；抗氧 化劑1份；防污阻燃劑16份。所述干性植物油優(yōu)選自桐油、梓油或亞麻油中的任意一種或一種以上按任意重量 比例所組成的混合物。所述交聯(lián)劑優(yōu)選為環(huán)烷酸稀土或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯；更優(yōu)選的，由環(huán)烷酸 稀土和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按照以下重量配比組成環(huán)烷酸稀土 0. 5-0. 8份，三羥甲 基丙烷三丙烯酸酯0. 2-0. 5份；最優(yōu)選為環(huán)烷酸稀土 0. 7份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 0. 3 份。所述滲透劑優(yōu)選為非離子型表面活性劑，更優(yōu)選自十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯 磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉中的一種或一種以上按任意重量比例所組成的混合物。所述抗氧化劑優(yōu)選為甲乙酮肟或丁酮肟；所述防污阻燃劑優(yōu)選為納米無機聚硅氧烷樹脂或氟硅樹脂。
本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種制備上述木材保護涂料的方法；本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種制備上述木材保護涂料的方法，包括以下步驟(1)、將干性植物油進行氧化聚合反應(yīng)，得到產(chǎn)物1 ；(2)、將產(chǎn)物1和交聯(lián)劑混合后進行輻射聚合，得到產(chǎn)物2 ；(3)、將產(chǎn)物2、滲透劑、抗氧化劑和防污阻燃劑混合均勻，即得。優(yōu)選的，步驟(1)中所述的氧化聚合反應(yīng)包括在充分攪拌條件下向盛放干性 植物油的容器中通入空氣，升溫進行反應(yīng)；其中，所述的升溫反應(yīng)是升至100-140°C，反應(yīng) 6-10h ；更優(yōu)選的，所述的升溫反應(yīng)是升至120°C，反應(yīng)他；優(yōu)選的，步驟⑵中所述的輻射聚合包括將產(chǎn)物1和交聯(lián)劑充分混合后放置于劑 量率為336Gy/min的孔道中輻照池，其中鈷源強度為9. 62X1014Bq ；本發(fā)明的主要優(yōu)點如下(1)安全環(huán)保與其他當(dāng)代木材保護涂料主要依靠化工合成樹脂成膜，同時使用了大量的苯類、 醇、酮類為有機溶劑不同，本發(fā)明木材保護涂料由于使用天然植物油為主要原料，不含揮發(fā) 性溶劑，對人、動植物的健康均有不利影響的氣體，該木材保護涂料在制作和使用全過程均 為健康環(huán)保。(2)多功能性本發(fā)明木材保護涂料完全滲入木材，不在實木表面成膜，能充分體現(xiàn)木材本身的 自然紋理，滿足了人們回歸自然的審美要求。同時由于其不封閉木材紋孔可使木材能夠自 由呼吸，也得使木材內(nèi)部的一些有益芳香物得以通過氣孔緩慢釋放，這尤其對于一些高檔 楠木、檀香木等珍貴材的保護與利用是非常有利的。本發(fā)明木材保護涂料通過使用特定的滲透劑及交聯(lián)工藝使木材表面保持干燥，易 于擦洗，也是良好的絕緣材料。另外本發(fā)明木材保護涂料中植物油組分可以通過木材的紋 孔進行濕度交換，從而消除濕度過高或過低導(dǎo)致木材局部含水量不均勻，使木材的穩(wěn)定性 得以保證。防污阻燃劑為硅氧烷樹脂，其添加可以使本發(fā)明木材保護涂料具有防腐、防蟲、 阻燃、防紫外線的功能。(3)易于施工本發(fā)明木材保護涂料由于不隔斷木材表面與空氣、水分接觸，能降低木材的膨脹 與收縮，適用于潮濕環(huán)境下使用和施工。施工工藝較為簡單，噴涂、手工刷涂均可，不需對施 工人員進行專門培訓(xùn)，通常涂刷一至兩次即可達到理想要求。表面干燥無膜，內(nèi)外材質(zhì)統(tǒng) 一，有利于如砂光、貼和、據(jù)切等二次加工。與傳統(tǒng)桐油及當(dāng)代木蠟油等產(chǎn)品相比，本發(fā)明木 材保護涂料涂刷干燥時間短，不出現(xiàn)沉淀物，保存期長，開蓋后不會產(chǎn)生結(jié)皮現(xiàn)象。本發(fā)明木材保護涂料以天然植物油為基料組成，通過氧化預(yù)聚和輻射聚合提高分 子中雙鍵的共軛關(guān)系，其合成時間短、能源消耗少、終點易于控制、產(chǎn)率高。本發(fā)明使用少量 稀土催干劑為輻射聚合的交聯(lián)劑，避免了終產(chǎn)物中含有色深、有毒的重金屬物質(zhì)，同時能夠 達到較好的干燥速率和保鮮效果。本發(fā)明木材保護涂料完全滲入木材但不封閉木材紋孔， 對木材天然的紋理和芳香性揮發(fā)不產(chǎn)生影響，賦予該木材保護涂料對木材的保護、滋潤、保 養(yǎng)和增強天然紋理質(zhì)感的作用，再通過添加抗氧化劑和防污阻燃劑，同時還使木材具有防腐、防蟲、阻燃、防紫外線等綜合性能。本發(fā)明施工工藝較為簡單，對施工環(huán)境要求低，對二 次加工不產(chǎn)生影響。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而 更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細節(jié)和形式 進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。實施例1木材保護涂料的制備一、按以下重量配比進行原料備料干性植物油80份；交聯(lián)劑1份；滲透劑2份；抗氧化劑1份；防污阻燃劑16份； 其中干性植物油選用桐油；交聯(lián)劑選用環(huán)烷酸稀土 ；滲透劑選用十二烷基苯磺酸鈉；抗氧 化劑選用甲乙酮肟；防污阻燃劑為納米無機聚硅氧烷樹脂(購自北京喜嘉得新技術(shù)有限公 司，商品型號為SG-2系列)。二、制備方法(1)、將桐油進行氧化預(yù)聚，即通入空氣將桐油升溫至120°C攪拌反應(yīng)他；(2)、將 步驟(1)制備的經(jīng)過氧化預(yù)聚的桐油和環(huán)烷酸稀土充分混合后放置于劑量率為336Gy/min 的孔道中輻照池(鈷源強度為9.62X1014Bq) ；3)將步驟( 經(jīng)輻射后的組分與十二烷基 苯磺酸鈉、甲乙酮肟、納米無機聚硅氧烷樹脂均勻混合，即得。經(jīng)檢測，本實施例所制備的木 材保護涂料的各項性能指標(biāo)見表1。表 權(quán)利要求
1.一種木材保護涂料，其特征在于，包括以下組分干性植物油、交聯(lián)劑、滲透劑、抗氧 化劑和防污阻燃劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的木材保護涂料，其特征在于，各組分的重量份是干性植物油 75-80份，交聯(lián)劑0. 5-1份，滲透劑1-5份，抗氧化劑0. 5-1份，防污阻燃劑13-23份；優(yōu)選 的，各組分的重量份是干性植物油80份；交聯(lián)劑1份；滲透劑2份；抗氧化劑1份；防污阻 燃劑16份。
3.按照權(quán)利要求1所述的木材保護涂料，其特征在于所述干性植物油優(yōu)選自桐油、梓 油或亞麻油中的任意一種或一種以上按任意重量比例所組成的混合物。
4.按照權(quán)利要求1所述的木材保護涂料，其特征在于所述交聯(lián)劑為環(huán)烷酸稀土或三 羥甲基丙烷三丙烯酸酯；優(yōu)選的，由環(huán)烷酸稀土和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按照以下重量 配比組成環(huán)烷酸稀土 0. 5-0. 8份，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯0. 2-0. 5份；更優(yōu)選為環(huán)烷 酸稀土 0. 7份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯0. 3份。
5.按照權(quán)利要求1所述的木材保護涂料，其特征在于所述滲透劑為非離子型表面活 性劑；優(yōu)選的，所述非離子型表面活性劑選自十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或十二烷 基硫酸鈉中的一種或一種以上按任意重量比例所組成的混合物。
6.按照權(quán)利要求1所述的木材保護涂料，其特征在于所述抗氧化劑為甲乙酮肟或丁 酮肟；所述防污阻燃劑為納米無機聚硅氧烷樹脂或氟硅樹脂。
7.一種制備權(quán)利要求1-6任何一項所述木材保護涂料的方法，包括以下步驟(1)、將干性植物油進行氧化聚合反應(yīng)，得到產(chǎn)物1；(2)、將產(chǎn)物1和交聯(lián)劑混合后進行輻射聚合，得到產(chǎn)物2；(3)、將產(chǎn)物2、滲透劑、抗氧化劑和防污阻燃劑混合均勻，即得。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于步驟(1)中所述的氧化聚合反應(yīng)包括在 充分攪拌條件下向盛放干性植物油的容器中通入空氣，升溫進行反應(yīng)；優(yōu)選的，所述的升溫 反應(yīng)是升至100-140°C，反應(yīng)6-10h;更優(yōu)選的，所述的升溫反應(yīng)是升至120°C，反應(yīng)他。
9.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于步驟O)中所述的輻射聚合包括將產(chǎn) 物1和交聯(lián)劑充分混合后放置于劑量率為336Gy/min的孔道中輻照2h，其中鈷源強度為 9. 62X 1014Bqo
10.權(quán)利要求1-6任何一項所述木材保護涂料在木材滋潤、保養(yǎng)、防腐或阻燃中的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木材保護涂料及其制備方法和應(yīng)用。所述木材保護涂料包括以下組分干性植物油、交聯(lián)劑、滲透劑、抗氧化劑和防污阻燃劑。本發(fā)明木材保護涂料以天然植物油為基料組成，安全環(huán)保。通過氧化預(yù)聚和輻射聚合提高分子中雙鍵的共軛關(guān)系，其合成時間短、能源消耗少、終點易于控制、產(chǎn)率高。本發(fā)明使用少量稀土催干劑為輻射聚合的交聯(lián)劑，避免了終產(chǎn)物中含有色深、有毒的重金屬物質(zhì)，同時能夠達到較好的干燥速率和保鮮效果。本發(fā)明木材保護涂料對木材具有保護、滋潤、保養(yǎng)、增強天然紋理質(zhì)感、防腐、防蟲、阻燃和防紫外線等作用。
文檔編號B27K3/34GK102085678SQ20101028255
公開日2011年6月8日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者王然, 郝丙業(yè), 雷得定 申請人:永港偉方(北京)科技股份有限公司