專利名稱：利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性木材的方法。
背景技術(shù)：
木材作為一種天然可再生的生物質(zhì)高分子復(fù)合材料，它有著獨(dú)特的蜂窩狀多孔結(jié) 構(gòu)、優(yōu)美的天然紋理、良好的環(huán)境學(xué)特性及廣泛的來源、適宜的加工性等特點(diǎn)，自古以來就 與人類生存息息相關(guān)。近年來，隨著社會對返璞歸真、天然生態(tài)生活品質(zhì)追求的日益高漲，人們對天然優(yōu) 質(zhì)木材的生活需求也越來越高。但全球天然優(yōu)質(zhì)大徑級木材卻因人們的過度使用而急劇減 少，取而代之的是大量速生樹種的小徑級木材。而這些速生樹種木材卻往往力學(xué)性能偏低， 耐久性差，幾無用途，造成了大量浪費(fèi)，同時(shí)也帶來了許多諸如病蟲害、火災(zāi)等負(fù)面問題，嚴(yán) 重制約了木材的應(yīng)用。為充分高效利用這些低質(zhì)速生樹種木材，使之變?yōu)楦吒郊又诞a(chǎn)品，人們探索了使 用有機(jī)小分子功能試劑、有機(jī)大分子聚合物、無機(jī)物等處理木材的諸多改性方法。利用有機(jī) 物改性木材通?？少x予木材一定的強(qiáng)度和韌性，但熱穩(wěn)定性、耐候性、耐磨性等往往欠佳； 而利用無機(jī)物改性木材通?？少x予木材良好的熱穩(wěn)定性、耐候性、耐磨性、防腐性能等，卻 對木材的力學(xué)性能改善欠佳。有關(guān)專利(申請?zhí)枮?01010281955. 0的中國專利)雖然報(bào) 道通過細(xì)胞壁、腔聯(lián)合處理可改善木材的諸多性能，但熱穩(wěn)定性改善欠佳?？傊烟剿鞯?諸多方法總是以犧牲木材的一些性能來換取其部分性能的改善，利弊明顯，應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有木材改性方法難以同時(shí)改善木材的力學(xué)性能和耐 久性的問題，提供了一種利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的 方法。本發(fā)明利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的方法如 下一、木材的預(yù)調(diào)濕將木材置于濕度為20% 98%的濕度環(huán)境下陳放1 3個(gè)月，即得 木材細(xì)胞壁中含水率為< 30%的木材；二、含硅前驅(qū)體溶液的配置將正硅酸乙酯、無水乙 醇與硅烷偶聯(lián)劑按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入酸，調(diào)節(jié)pH值為4. 5 5. 5， 即得含硅前驅(qū)體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟一處理的木材浸入 到含硅前驅(qū)體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空30min，再在0. 8MPa的壓力下 加壓30min，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化 合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁箔紙包覆木材在60°C條件下加熱6h， 再在80°C條件下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱12h，去除鋁箔紙，在103°C加熱12h， 即完成含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī)可聚合單體溶液的配置將有機(jī)可 聚合單體與引發(fā)劑混合，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī)可聚合單體溶液中引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為0. 5% ；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟四處理的木材浸 入有機(jī)可聚合單體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空12 24h，再在0. 8MPa的 壓力下加壓12 24h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；七、加熱法實(shí) 現(xiàn)單體對木材細(xì)胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的用鋁箔紙包覆的木材在60°C條件 下加熱6h，再在80°C 115°C條件下加熱12h 24h，即得利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚 合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材；步驟二中所述硅烷偶聯(lián)劑是Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷 中的一種或其中幾種的組合；步驟五中所述有機(jī)可聚合單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯 酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基 丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸_ α “羥乙酯、甲基丙烯 酸-α -羥丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-2，3- 二溴丙酯、甲基丙烯酸環(huán) 己酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙 二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲 基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二甲基 丙烯酸酯、雙酚A 二甲基丙烯酸酯、2，2_雙[甲基丙烯酰氧苯基]丙烷、三羥甲基丙烷三甲 基丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、醋酸乙烯酯、對二乙烯 基苯、對氯苯乙烯、甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、異丁基乙烯醚、富馬酸二乙酯、馬來 酸二乙酯、甲基丙烯酮、烯丙基氯、乙烯吡啶、萘乙烯、聚馬來酸_鄰苯二甲酸-1，2-丙二酯 及聚馬來酸_鄰苯二甲酸_氧聯(lián)二乙酯中的一種或其中幾種的組合；步驟五中所述引發(fā)劑 是偶氮二異丁腈(AIBN)或過氧化苯甲酰(BPO)；步驟二中所述的酸是鹽酸或醋酸。
本發(fā)明利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的方法如 下一、木材的預(yù)調(diào)濕將木材置于濕度為20% 98%的濕度環(huán)境下陳放1 3個(gè)月，即得 木材細(xì)胞壁中含水率為< 30%的木材；二、含硅前驅(qū)體溶液的配置將正硅酸乙酯、無水乙 醇與硅烷偶聯(lián)劑按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入氫氧化鈉或氨水，調(diào)節(jié)ρΗ值 為8 10，即得含硅前驅(qū)體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟一處理的 木材浸入到含硅前驅(qū)體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空30min，再在0. 8MPa 的壓力下加壓30min，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；四、加熱法實(shí) 現(xiàn)含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁箔紙包覆木材在60°C條件 下加熱6h，再在80°C條件下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱12h，去除鋁箔紙，在103°C 加熱12h，即完成含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī)可聚合單體溶液的配置 將有機(jī)可聚合單體與引發(fā)劑混合，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī)可聚合單體溶液中引發(fā) 劑的質(zhì)量濃度為0. 5% ；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟四處理 的木材浸入有機(jī)可聚合單體溶液中，在真空度為-0. OSMPa的條件下抽真空12 24h，再在 0. SMPa的壓力下加壓12 24h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ； 七、加熱法實(shí)現(xiàn)單體對木材細(xì)胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的用鋁箔紙包覆的木材 在60°C條件下加熱6h，再在80°C 115°C條件下加熱12h 24h，即得利用含硅化合物處理 細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材；步驟二中所述硅烷偶聯(lián)劑是Y-氨丙基三乙氧 基硅烷、Ν-(β-氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧 基硅烷及Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種或其中幾種的組合；步驟五中所述有機(jī)可聚合單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲 基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂 酸酯、甲基丙烯酸_ α -羥乙酯、甲基丙烯酸-α -羥丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、甲 基丙烯酸-2，3_ 二溴丙酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇 二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙 烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、 1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一種與甲基丙烯酸縮水 甘油酯的組合或甲基丙烯酸縮水甘油酯；或者步驟五中所述有機(jī)可聚合單體是甲基丙烯酸 甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙 烯酸芐酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸_ α -羥 乙酯、甲基丙烯酸_ α “羥丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸_2，3- 二溴丙 酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二 醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基 丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸 酯及1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一種與烯丙基縮水甘油醚的組合或烯丙基縮水甘油 醚；步驟五中所述引發(fā)劑是偶氮二異丁腈(AIBN)或過氧化苯甲酰(BPO)。本發(fā)明對木材試件預(yù)調(diào)濕可使木材細(xì)胞壁中含有一定量的結(jié)合水，使之為后續(xù)含 硅前驅(qū)體溶液滲透入木材細(xì)胞壁并在其中進(jìn)行原位水解提供必要的水解原料-水。加入硅 烷偶聯(lián)劑既可以使之與正硅酸乙酯共水解，使含硅化合物上帶有功能基團(tuán)，又可以使之與 木材細(xì)胞壁上的羥基水解縮聚，使細(xì)胞壁上帶有功能基團(tuán)，從而為木材乃至含硅化合物在 第二步聚合物處理細(xì)胞腔時(shí)與單體發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而提高界面相容性提供反應(yīng)基點(diǎn)，其中含有 雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑，可與不飽和單體進(jìn)行自由基共聚合，從而實(shí)現(xiàn)聚合物與木材細(xì)胞壁的 接枝；含有氨基的硅烷偶聯(lián)劑，可與帶有環(huán)氧基團(tuán)的單體發(fā)生親核取代反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)聚合 物與木材細(xì)胞壁的接枝交聯(lián)，增強(qiáng)兩相間的界面相容性。本發(fā)明的方法因細(xì)胞壁中產(chǎn)生了 耐磨、耐候的含硅化合物而顯著改善了木材的耐磨性和耐候性。本發(fā)明方法處理木材既可以利用含硅化合物賦予木材高的熱穩(wěn)定性、疏水特性和 耐磨性，又可以利用聚合物賦予木材優(yōu)異的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性，可大幅改善木材尤其 低質(zhì)速生樹種木材的力學(xué)性能和耐久性，被高附加值利用在高檔表面裝飾材料和室內(nèi)外建 筑結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域。


圖1是具體實(shí)施方式
十三中步驟一至四改性木材的電鏡(SEM)觀測圖2是具體實(shí)施方式
十三中步驟一至四改性木材中硅元素在細(xì)胞壁中的面分布圖； 圖3是圖1所對應(yīng)的X-射線能譜掃描圖4是具體實(shí)施方式
十四中步驟一至四改性木材的電鏡(SEM)觀測圖； 圖5是具體實(shí)施方式
十四中步驟一至四改性木材中硅元素在細(xì)胞壁中的面分布圖； 圖6是圖4所對應(yīng)的X-射線能譜掃描圖7是具體實(shí)施方式
十五利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性 木材的水接觸角照片；圖8是具體實(shí)施方式
十六利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性 木材的水接觸角照片；
圖9是具體實(shí)施方式
十七利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性 木材的水接觸角照片；
圖10是具體實(shí)施方式
十八利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性 木材的水接觸角照片；
圖11是具體實(shí)施方式
十四利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性 木材放大500倍的掃描電鏡照片；
圖12是具體實(shí)施方式
十四利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性 木材放大1500倍的掃描電鏡照片；
圖13是具體實(shí)施方式
十一、十二、十四利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞 腔聯(lián)合改性木材的抗脹率隨浸水時(shí)間的變化曲線，圖中A表示具體實(shí)施方式
十一利用含硅 化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的抗脹率隨浸水時(shí)間的變化曲線，B 表示具體實(shí)施方式
十二利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的 抗脹率隨浸水時(shí)間的變化曲線，C表示具體實(shí)施方式
十四利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚 合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的抗脹率隨浸水時(shí)間的變化曲線；
圖14是具體實(shí)施方式
十五至十八利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián) 合改性木材的抗脹率隨浸水時(shí)間的變化曲線，圖中D表示具體實(shí)施方式
十五利用含硅化合 物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的抗脹率隨浸水時(shí)間的變化曲線，E表示具體實(shí)施方式
十六利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的抗脹 率隨浸水時(shí)間的變化曲線，F(xiàn)表示具體實(shí)施方式
十七利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物 填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的抗脹率隨浸水時(shí)間的變化曲線，G表示具體實(shí)施方式
十八利用 含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的抗脹率隨浸水時(shí)間的變化曲 線.
圖15是具體實(shí)施方式
十四和十八利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián) 合改性木材的熱穩(wěn)定性曲線，圖中1表示未改性木材的熱失重曲線，2表示具體實(shí)施方式
十八中經(jīng)過步驟四處理后木材的熱失重曲線，3表示具體實(shí)施方式
十四中經(jīng)過步驟四處理 后木材的熱失重曲線，4表示經(jīng)過具體實(shí)施方式
十八處理后木材的熱失重曲線，5表示經(jīng)過具體實(shí)施方式
十四處理后木材的熱失重曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的 任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔 聯(lián)合改性木材的方法如下一、木材的預(yù)調(diào)濕將木材置于濕度為20% 98%的濕度環(huán)境 下陳放1 3個(gè)月，即得木材細(xì)胞壁中含水率為< 30%的木材；二、含硅前驅(qū)體溶液的配 置將正硅酸乙酯、無水乙醇與硅烷偶聯(lián)劑按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入 酸，調(diào)節(jié)PH值為4. 5 5. 5，即得含硅前驅(qū)體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的浸注將 經(jīng)過步驟一處理的木材浸入到含硅前驅(qū)體溶液中，在真空度為-0. OSMPa的條件下抽真空30min,再在0. 8MPa的壓力下加壓30min，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳 放24h ；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁箔紙包 覆木材在60°C條件下加熱6h，再在80°C條件下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱12h， 去除鋁箔紙，在103°C加熱12h，即完成含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī)可聚 合單體溶液的配置將有機(jī)可聚合單體與引發(fā)劑混合，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī)可聚 合單體溶液中引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為0.5% ；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸注 將經(jīng)過步驟四處理的木材浸入有機(jī)可聚合單體溶液中，在真空度為-0. OSMPa的條件下抽 真空12 24h，再在0. SMPa的壓力下加壓12 24h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常 溫常壓下陳放24h ；七、加熱法實(shí)現(xiàn)單體對木材細(xì)胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的用 鋁箔紙包覆的木材在60°C條件下加熱6h，再在80°C 115°C條件下加熱12h 24h，即得 利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材；步驟二中所述硅烷偶聯(lián)劑 是Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及 乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種或其中幾種的組合；步驟五中所述有機(jī)可聚合 單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙 烯酸正己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、 甲基丙烯酸_ α -羥乙酯、甲基丙烯酸-α -羥丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、甲基丙 烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸 酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙 二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3_ 丁二醇二 甲基丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、雙酚A 二甲基丙烯酸酯、2，2_雙[甲基丙烯酰 氧苯基]丙烷、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯、丙烯腈、甲 基丙烯腈、醋酸乙烯酯、對二乙烯基苯、對氯苯乙烯、甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、異 丁基乙烯醚、富馬酸二乙酯、馬來酸二乙酯、甲基丙烯酮、烯丙基氯、乙烯吡啶、萘乙烯、聚馬 來酸_鄰苯二甲酸-1，2-丙二酯及聚馬來酸-鄰苯二甲酸-氧聯(lián)二乙酯中的一種或其中幾 種的組合；步驟五中所述引發(fā)劑是偶氮二異丁腈(AIBN)或過氧化苯甲酰(BPO)。本實(shí)施方式中步驟二中所述硅烷偶聯(lián)劑是組合物時(shí)，各成分間為任意比；步驟五 中所述有機(jī)可聚合單體是組合物時(shí)，各成分間為任意比。本實(shí)施方式中對木材試件預(yù)調(diào)濕可使木材細(xì)胞壁中含有一定量的結(jié)合水，使之為 后續(xù)含硅前驅(qū)體溶液滲透入木材細(xì)胞壁并在其中進(jìn)行原位水解提供必要的水解原料_水。 加入硅烷偶聯(lián)劑既可以使之與正硅酸乙酯共水解，使含硅化合物上帶有功能基團(tuán)，又可以 使之與木材細(xì)胞壁上的羥基水解縮聚，使細(xì)胞壁上帶有功能基團(tuán)，從而為木材乃至含硅化 合物在第二步聚合物處理細(xì)胞腔時(shí)與單體發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而提高界面相容性提供反應(yīng)基點(diǎn)，其 中含有雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑，可與不飽和單體進(jìn)行自由基共聚合，從而實(shí)現(xiàn)聚合物與木材細(xì) 胞壁的接枝；含有氨基的硅烷偶聯(lián)劑，可與帶有環(huán)氧基團(tuán)的單體發(fā)生親核取代反應(yīng)，從而實(shí) 現(xiàn)聚合物與木材細(xì)胞壁的接枝交聯(lián)，增強(qiáng)兩相間的界面相容性。本實(shí)施方式中的方法因細(xì) 胞壁中產(chǎn)生了耐磨、耐候的含硅化合物而顯著改善了木材的耐磨性和耐候性。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中所述的酸是鹽 酸或醋酸。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中調(diào)節(jié)ρΗ值為5.0。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟七中在100°C條件 下加熱20h。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式中利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔 聯(lián)合改性木材的方法如下一、木材的預(yù)調(diào)濕將木材置于濕度為20% 98%的濕度環(huán)境 下陳放1 3個(gè)月，即得木材細(xì)胞壁中含水率為< 30%的木材；二、含硅前驅(qū)體溶液的配 置將正硅酸乙酯、無水乙醇與硅烷偶聯(lián)劑按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入 氫氧化鈉或氨水，調(diào)節(jié)PH值為8 10，即得含硅前驅(qū)體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的 浸注將經(jīng)過步驟一處理的木材浸入到含硅前驅(qū)體溶液中，在真空度為-0. OSMPa的條件下 抽真空30min，再在0. SMPa的壓力下加壓30min，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常 壓下陳放24h ；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁 箔紙包覆木材在60°C條件下加熱6h，再在80°C條件下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱 12h，去除鋁箔紙，在103°C加熱12h，即完成含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī) 可聚合單體溶液的配置將有機(jī)可聚合單體與引發(fā)劑混合，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī) 可聚合單體溶液中引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為0. 5% ；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸 注將經(jīng)過步驟四處理的木材浸入有機(jī)可聚合單體溶液中，在真空度為-0. OSMPa的條件下 抽真空12 24h，再在0. 8MPa的壓力下加壓12 24h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在 常溫常壓下陳放24h ；七、加熱法實(shí)現(xiàn)單體對木材細(xì)胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的 用鋁箔紙包覆的木材在60°C條件下加熱6h，再在80°C 115°C條件下加熱12h 24h，即 得利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材；步驟二中所述硅烷偶聯(lián) 劑是Y “氨丙基三乙氧基硅烷、N- ( β -氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N- β (氨 乙基)_ Y -氨丙基三甲氧基硅烷及Y“氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種或其中幾種的 組合；步驟五中所述有機(jī)可聚合單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁 酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸 月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸_ α -羥乙酯、甲基丙烯酸_ α -羥丙酯、甲基丙烯 酸-3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-2，3- 二溴丙酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、苯乙烯、聚乙二醇二 甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸 酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙 二醇二甲基丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一 種與甲基丙烯酸縮水甘油酯的組合或甲基丙烯酸縮水甘油酯；步驟五中所述引發(fā)劑是偶氮 二異丁腈(AIBN)或過氧化苯甲酰(BPO)。本實(shí)施方式中步驟二中所述硅烷偶聯(lián)劑是組合物時(shí)，各成分間為任意比；步驟五 中所述有機(jī)可聚合單體是組合物時(shí)，各成分間為任意比。本實(shí)施方式中對木材試件預(yù)調(diào)濕可使木材細(xì)胞壁中含有一定量的結(jié)合水，使之為 后續(xù)含硅前驅(qū)體溶液滲透入木材細(xì)胞壁并在其中進(jìn)行原位水解提供必要的水解原料_水。 加入硅烷偶聯(lián)劑既可以使之與正硅酸乙酯共水解，使含硅化合物上帶有功能基團(tuán)，又可以 使之與木材細(xì)胞壁上的羥基水解縮聚，使細(xì)胞壁上帶有功能基團(tuán)，從而為木材乃至含硅化 合物在第二步聚合物處理細(xì)胞腔時(shí)與單體發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而提高界面相容性提供反應(yīng)基點(diǎn)，其 中含有雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑，可與不飽和單體進(jìn)行自由基共聚合，從而實(shí)現(xiàn)聚合物與木材細(xì)胞壁的接枝；含有氨基的硅烷偶聯(lián)劑，可與帶有環(huán)氧基團(tuán)的單體發(fā)生親核取代反應(yīng)，從而實(shí) 現(xiàn)聚合物與木材細(xì)胞壁的接枝交聯(lián)，增強(qiáng)兩相間的界面相容性。本實(shí)施方式中的方法因細(xì) 胞壁中產(chǎn)生了耐磨、耐候的含硅化合物而顯著改善了木材的耐磨性和耐候性。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
五不同的是步驟二中調(diào)節(jié)pH值為 9。其它與具體實(shí)施方式
五相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
五不同的是步驟七中在100°C條件 下加熱20h。其它與具體實(shí)施方式
五相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式中利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔 聯(lián)合改性木材的方法如下一、木材的預(yù)調(diào)濕將木材置于濕度為20% 98%的濕度環(huán)境 下陳放1 3個(gè)月，即得木材細(xì)胞壁中含水率為< 30%的木材；二、含硅前驅(qū)體溶液的配 置將正硅酸乙酯、無水乙醇與硅烷偶聯(lián)劑按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入 氫氧化鈉或氨水，調(diào)節(jié)PH值為8 10，即得含硅前驅(qū)體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的 浸注將經(jīng)過步驟一處理的木材浸入到含硅前驅(qū)體溶液中，在真空度為-0. OSMPa的條件下 抽真空30min，再在0. SMPa的壓力下加壓30min，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常 壓下陳放24h ；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁 箔紙包覆木材在60°C條件下加熱6h，再在80°C條件下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱 12h，去除鋁箔紙，在103°C加熱12h，即完成含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī) 可聚合單體溶液的配置將有機(jī)可聚合單體與引發(fā)劑混合，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī) 可聚合單體溶液中引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為0. 5% ；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸 注將經(jīng)過步驟四處理的木材浸入有機(jī)可聚合單體溶液中，在真空度為-0. OSMPa的條件下 抽真空12 24h，再在0. 8MPa的壓力下加壓12 24h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在 常溫常壓下陳放24h ；七、加熱法實(shí)現(xiàn)單體對木材細(xì)胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的 用鋁箔紙包覆的木材在60°C條件下加熱6h，再在80°C條件下加熱8h，最后于115°C條件下 加熱12h 24h，即得利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材；步驟 二中所述硅烷偶聯(lián)劑是Y -氨丙基三乙氧基硅烷、N- ( β -氨乙基)_ Y -氨丙基甲基二甲氧 基硅烷、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷及Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種 或其中幾種的組合；步驟五中所述有機(jī)可聚合單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲 基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸癸 酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸_ α -羥乙酯、甲基丙烯酸_ α _羥 丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-2，3- 二溴丙酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、苯乙 烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二 醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基 丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4- 丁二醇二甲基丙 烯酸酯中的一種與烯丙基縮水甘油醚的組合或烯丙基縮水甘油醚；步驟五中所述引發(fā)劑是 偶氮二異丁腈(AIBN)或過氧化苯甲酰(BPO)。本實(shí)施方式中步驟二中所述硅烷偶聯(lián)劑是組合物時(shí)，各成分間為任意比；步驟五 中所述有機(jī)可聚合單體是組合物時(shí)，各成分間為任意比。本實(shí)施方式中對木材試件預(yù)調(diào)濕可使木材細(xì)胞壁中含有一定量的結(jié)合水，使之為 后續(xù)含硅前驅(qū)體溶液滲透入木材細(xì)胞壁并在其中進(jìn)行原位水解提供必要的水解原料_水。加入硅烷偶聯(lián)劑既可以使之與正硅酸乙酯共水解，使含硅化合物上帶有功能基團(tuán)，又可以 使之與木材細(xì)胞壁上的羥基水解縮聚，使細(xì)胞壁上帶有功能基團(tuán)，從而為木材乃至含硅化 合物在第二步聚合物處理細(xì)胞腔時(shí)與單體發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而提高界面相容性提供反應(yīng)基點(diǎn)，其 中含有雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑，可與不飽和單體進(jìn)行自由基共聚合，從而實(shí)現(xiàn)聚合物與木材細(xì) 胞壁的接枝；含有氨基的硅烷偶聯(lián)劑，可與帶有環(huán)氧基團(tuán)的單體發(fā)生親核取代反應(yīng)，從而實(shí) 現(xiàn)聚合物與木材細(xì)胞壁的接枝交聯(lián)，增強(qiáng)兩相間的界面相容性。本實(shí)施方式中的方法因細(xì) 胞壁中產(chǎn)生了耐磨、耐候的含硅化合物而顯著改善了木材的耐磨性和耐候性。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八不同的是步驟二中調(diào)節(jié)PH值為 9。其它與具體實(shí)施方式
八相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八不同的是步驟七中在100°C條件 下加熱20h。其它與具體實(shí)施方式
八相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式中利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞 腔聯(lián)合改性木材的方法如下一、木材的預(yù)調(diào)濕將木材置于濕度為20%的濕度環(huán)境(濕 度環(huán)境為CH3COOK的飽和水溶液)下陳放1 3個(gè)月，即得木材細(xì)胞壁中含水率< 30%的 木材；二、含硅前驅(qū)體溶液的配置將正硅酸乙酯、無水乙醇與Y -甲基丙烯酰氧基丙基三 甲氧基硅烷(KH570)按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入鹽酸，調(diào)節(jié)pH值為5， 即得含硅前驅(qū)體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟一處理的木材浸入 到含硅前驅(qū)體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空30min，再在0. 8MPa的壓力下 加壓30min，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化 合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁箔紙包覆木材在60°C條件下加熱6h， 再在80°C條件下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱12h，去除鋁箔紙，在103°C加熱12h， 即完成含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī)可聚合單體溶液的配置將甲基丙 烯酸縮水甘油酯與偶氮二異丁腈混合，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī)可聚合單體溶液中 偶氮二異丁腈的質(zhì)量濃度為0. 7% ；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟四 處理的木材浸入有機(jī)可聚合單體溶液中，在真空度為-0. OSMPa的條件下抽真空15h，再在 0. SMPa的壓力下加壓15h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；七、加熱 法實(shí)現(xiàn)單體對木材細(xì)胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的用鋁箔紙包覆的木材在60°C 條件下加熱6h，再在80°C條件下加熱8h，最后于115°C條件下加熱15h，即得利用含硅化合 物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材。
具體實(shí)施方式
十二 本實(shí)施方式中利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞 腔聯(lián)合改性木材的方法如下一、木材的預(yù)調(diào)濕將木材置于濕度為43%的濕度環(huán)境(濕度 環(huán)境為K2CO3的飽和水溶液)下陳放1 3個(gè)月，即得木材細(xì)胞壁中含水率< 30%的木材； 二、含硅前驅(qū)體溶液的配置將正硅酸乙酯、無水乙醇與Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基 硅烷(KH570)按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入醋酸，調(diào)節(jié)pH值為5，即得含 硅前驅(qū)體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟一處理的木材浸入到含硅 前驅(qū)體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空30min，再在0. 8MPa的壓力下加壓 30min，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化合物 對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁箔紙包覆木材在60°C條件下加熱6h，再在 80°C條件下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱12h，去除鋁箔紙，在103°C加熱12h，即完成含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī)可聚合單體溶液的配置將甲基丙烯酸縮 水甘油酯與過氧化苯甲?；旌?，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī)可聚合單體溶液中過氧化 苯甲酰的質(zhì)量濃度為0. 5% ；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟四 處理的木材浸入有機(jī)可聚合單體溶液中，在真空度為-0. OSMPa的條件下抽真空22h，再在 0. SMPa的壓力下加壓22h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；七、加熱 法實(shí)現(xiàn)單體對木材細(xì)胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的用鋁箔紙包覆的木材在60°C 條件下加熱6h，再在80°C條件下加熱8h，最后于115°C條件下加熱22h，即得利用含硅化合 物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式中利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞 腔聯(lián)合改性木材的方法如下一、木材的預(yù)調(diào)濕將木材置于濕度為75%的濕度環(huán)境(濕度 環(huán)境為NaCl的飽和水溶液)下陳放1 3個(gè)月，即得木材細(xì)胞壁中含水率為30%的木材； 二、含硅前驅(qū)體溶液的配置將正硅酸乙酯、無水乙醇與Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基 硅烷(KH570)按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入醋酸，調(diào)節(jié)pH值為5，即得含 硅前驅(qū)體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟一處理的木材浸入到含硅 前驅(qū)體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空30min，再在0. 8MPa的壓力下加壓 30min，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化合物 對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁箔紙包覆木材在60°C條件下加熱6h，再在 80°C條件下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱12h，去除鋁箔紙，在103°C加熱12h，即完成 含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī)可聚合單體溶液的配置將甲基丙烯酸縮 水甘油酯與過氧化苯甲?；旌?，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī)可聚合單體溶液中過氧化 苯甲酰的質(zhì)量濃度為0. 9% ；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟四處理的 木材浸入有機(jī)可聚合單體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空19h，再在0. 8MPa 的壓力下加壓19h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；七、加熱法實(shí)現(xiàn) 單體對木材細(xì)胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的用鋁箔紙包覆的木材在60°C條件下 加熱6h，再在80°C條件下加熱8h，最后于115°C條件下加熱19h，即得利用含硅化合物處理 細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材。由圖1和圖2可知，硅元素分布圖與木材細(xì)胞壁的形貌圖完全對應(yīng)吻合，經(jīng)過含硅 前驅(qū)體溶液處理木材后，含硅化合物已于細(xì)胞壁中原位形成，且均勻分布在細(xì)胞壁中。由圖3可清晰觀測到利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性 木材中來自于含硅化合物前軀體中Si元素的存在。表1表明通過X-射線能譜掃描檢測該 SEM觀測圖(圖1)可以看出硅元素在75%濕度下處理的木材細(xì)胞壁中的重量百分含量約 占6. 02 %，原子百分含量約占2. 96 %。表 權(quán)利要求
1.利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的方法，其特征在于 利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的方法如下一、木材的預(yù) 調(diào)濕將木材置于濕度為20% 98%的濕度環(huán)境下陳放1 3個(gè)月，即得木材細(xì)胞壁中含 水率為< 30%的木材；二、含硅前驅(qū)體溶液的配置將正硅酸乙酯、無水乙醇與硅烷偶聯(lián)劑 按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入酸，調(diào)節(jié)pH值為4. 5 5. 5，即得含硅前驅(qū) 體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟一處理的木材浸入到含硅前驅(qū)體 溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空30min，再在0. 8MPa的壓力下加壓30min，恢 復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化合物對木材細(xì) 胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁箔紙包覆木材在60°C條件下加熱6h，再在80°C條件 下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱12h，去除鋁箔紙，在103°C加熱12h，即完成含硅化 合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī)可聚合單體溶液的配置將有機(jī)可聚合單體與引 發(fā)劑混合，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī)可聚合單體溶液中引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為0. 5% 1% ；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟四處理的木材浸入有機(jī)可聚合單 體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空12 24h，再在0. 8MPa的壓力下加壓12 24h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；七、加熱法實(shí)現(xiàn)單體對木材細(xì) 胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的用鋁箔紙包覆的木材在60°C條件下加熱6h，再在 80°C 115°C條件下加熱12h 24h，即得利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔 聯(lián)合改性木材；步驟二中所述硅烷偶聯(lián)劑是甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯 基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種或其 中幾種的組合；步驟五中所述有機(jī)可聚合單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙 烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸癸酯、甲 基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-a-羥乙酯、甲基丙烯酸-a-羥丙酯、 甲基丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-2，3- 二溴丙酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、乙二醇二 甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯 酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三 丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、雙酚A 二甲基丙烯酸酯、2，2-雙[甲基丙烯酰氧苯基]丙烷、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基 丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、醋酸乙烯酯、對二乙烯基苯、對氯苯乙烯、 甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、異丁基乙烯醚、富馬酸二乙酯、馬來酸二乙酯、甲基丙烯 酮、烯丙基氯、乙烯吡啶、萘乙烯、聚馬來酸_鄰苯二甲酸-1，2-丙二酯及聚馬來酸-鄰苯二 甲酸-氧聯(lián)二乙酯中的一種或其中幾種的組合；步驟五中所述引發(fā)劑是偶氮二異丁腈或過 氧化苯甲酰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木 材的方法，其特征在于步驟二中所述的酸是鹽酸或醋酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木 材的方法，其特征在于步驟二中調(diào)節(jié)PH值為5.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木 材的方法，其特征在于步驟七中在100°C條件下加熱20h。
5.利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的方法，其特征在于利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的方法如下一、木材的預(yù) 調(diào)濕將木材置于濕度為20% 98%的濕度環(huán)境下陳放1 3個(gè)月，即得木材細(xì)胞壁中含 水率為< 30%的木材；二、含硅前驅(qū)體溶液的配置將正硅酸乙酯、無水乙醇與硅烷偶聯(lián)劑 按摩爾比為1 4 0.1的比例復(fù)配，然后加入氫氧化鈉或氨水，調(diào)節(jié)pH值為8 10，即得 含硅前驅(qū)體溶液；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟一處理的木材浸入到含 硅前驅(qū)體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空30min，再在0. 8MPa的壓力下加壓 30min，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化合物 對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理將步驟三所得的用鋁箔紙包覆木材在60°C條件下加熱6h，再在 80°C條件下加熱6h，然后在103°C條件下再加熱12h，去除鋁箔紙，在103°C加熱12h，即完成 含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī)可聚合單體溶液的配置將有機(jī)可聚合單 體與引發(fā)劑混合，制得有機(jī)可聚合單體溶液，有機(jī)可聚合單體溶液中引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為 0. 5% 1%;六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸注將經(jīng)過步驟四處理的木材浸入有機(jī)可 聚合單體溶液中，在真空度為-0. 08MPa的條件下抽真空12 24h，再在0. 8MPa的壓力下 加壓12 24h，恢復(fù)常壓，用鋁箔紙包覆木材并在常溫常壓下陳放24h ；七、加熱法實(shí)現(xiàn)單體 對木材細(xì)胞腔的聚合填充將經(jīng)過步驟六處理的用鋁箔紙包覆的木材在60°C條件下加熱 6h，再在80°C 115°C條件下加熱12h 24h，即得利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填 充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材；步驟二中所述硅烷偶聯(lián)劑是氨丙基三乙氧基硅烷、N-⑶-氨 乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N- 0 (氨乙基)-Y _氨丙基三甲氧基硅烷及Y _氨 丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種或其中幾種的組合；步驟五中所述有機(jī)可聚合單體是甲 基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正己 酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯 酸-a -羥乙酯、甲基丙烯酸-a -羥丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸_2， 3_ 二溴丙酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸 酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙 二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3_ 丁二醇二 甲基丙烯酸酯及1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一種與甲基丙烯酸縮水甘油酯的組合或 甲基丙烯酸縮水甘油酯；步驟五中所述引發(fā)劑是偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木 材的方法，其特征在于步驟二中調(diào)節(jié)PH值為9。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木 材的方法，其特征在于步驟七中在100°c條件下加熱20h。
8.權(quán)利要求5所述利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的 方法，其特征在于步驟五中所述有機(jī)可聚合單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基 丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸癸酯、 甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸_ a “羥乙酯、甲基丙烯酸_ a -羥丙 酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸_2，3- 二溴丙酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、苯乙 烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二 醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基 丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一種與烯丙基縮水甘油醚的組合或烯丙基縮水甘油醚。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木 材的方法，其特征在于步驟二中調(diào)節(jié)PH值為9。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木 材的方法，其特征在于步驟七中在100°c條件下加熱20h。
全文摘要
利用含硅化合物處理細(xì)胞壁與聚合物填充細(xì)胞腔聯(lián)合改性木材的方法，它涉及一種改性木材的方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有木材改性方法難以同時(shí)改善木材的力學(xué)性能和耐久性的問題。本方法如下一、木材的預(yù)調(diào)濕；二、含硅前驅(qū)體溶液的配置；三、含硅前驅(qū)體溶液對木材的浸注；四、加熱法實(shí)現(xiàn)含硅化合物對木材細(xì)胞壁的化學(xué)處理；五、有機(jī)可聚合單體溶液的配置；六、有機(jī)可聚合單體溶液對木材的浸注；七、加熱法實(shí)現(xiàn)單體對木材細(xì)胞腔的聚合填充。本發(fā)明方法處理木材既可以利用含硅化合物賦予木材高的熱穩(wěn)定性、疏水特性和耐磨性，又可以利用有機(jī)聚合物賦予木材優(yōu)異的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性。
文檔編號B27K3/02GK102001116SQ201010514580
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者劉一星, 李永峰, 王向明, 董曉英 申請人:東北林業(yè)大學(xué)