一種木材改性用不飽和聚酯樹脂的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種不飽和聚酯樹脂的制備方法，尤其涉及一種木材改性用不飽和聚 酯樹脂的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著世界性天然林資源的枯竭和我國天然林保護(hù)工程的實(shí)施，人工林速生豐產(chǎn)林 木材已經(jīng)成為緩解或解決我國木材供需矛盾的主要材種。具有生長速度快、產(chǎn)量高、采伐周 期短等特點(diǎn)，致使木材中所含的幼齡材比例相當(dāng)高，導(dǎo)致材質(zhì)較差、密度及表面硬度低，限 制了其應(yīng)用范圍。木材改性方法是改善人工速生豐產(chǎn)林木材理化性能的有效途徑，經(jīng)過處 理后可使木材密度、表面硬度、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能等都大幅度提高，可完全替代 天然林木材，極大地拓展了人工速生豐產(chǎn)林木材的使用范圍，緩解或解決我國木材供需矛 盾。目前，木材改性的方法主要是采用浸漬、壓縮或浸漬壓縮等方法。浸漬劑主要有酚醛樹 月旨、糠醛型脲醛樹脂、脲甲醛樹脂和改良的脲醛樹脂等。在木材浸漬過程中，一方面，由于木 材毛細(xì)管或微毛細(xì)管系統(tǒng)的最小空隙非常小，而改性劑的空間尺度較大，使改性劑難于進(jìn) 入內(nèi)部，僅僅進(jìn)入木材表面層，木材改性效果較差；另一方面，這些浸漬劑都是水溶性的，經(jīng) 浸漬后的木材含水率較高；在后期干燥固化處理時，由于表面層內(nèi)改性劑的固化，增大了木 材內(nèi)部水分移動的阻力，使后處理的時間延長，同時也使木材的開裂、變形和翹曲缺陷的發(fā) 生。另外還存在著環(huán)保性能和長效性等方面的問題。采用壓縮改性時，不僅存在著材積損 失較大的問題，而且也存在著回彈率較大、尺寸穩(wěn)定性較差、不均勻回彈等諸多不良現(xiàn)象， 尤其是對帶有節(jié)子等缺陷的木材，壓縮改性處理更為艱難。
[0003] 不飽和聚酯樹脂是一種長鏈形的分子，其分子結(jié)構(gòu)中含有非芳族的不飽和鍵，在 適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑作用下，可以與不飽和單體交聯(lián)而形成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的龐大的不均勻的連 續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。由于不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)工藝簡便、原料易得，同時耐化學(xué)腐 蝕、力學(xué)性能、電性能優(yōu)良，最重要的是可以常溫常壓固化而具有良好的工藝性能，故廣 泛用于結(jié)構(gòu)、防腐、絕緣等復(fù)合材料制品。目前，采用的不飽和聚酯樹脂制造方法生產(chǎn)的 不飽和聚酯分子在固化前是長鏈形分子，其分子量一般為1000~3000,對于用于木材浸 漬而言，其空間尺度較大，無法浸漬到木材的內(nèi)部。經(jīng)有關(guān)文獻(xiàn)、資料檢索，如中國專利 92101614. X "制備雙環(huán)戊二烯改性不飽和聚酯的新方法"、95110573. 6 "漁竿用不飽和聚 酯樹脂"、96119856. 7 "改性不飽和聚酯樹脂的一種制備方法"、99812357. 9 "不飽和聚酯 樹脂"、200410077507. 3 "不飽和聚酯的合成方法"、200510026882. X "雙環(huán)戊二烯改性不 飽和聚酯樹脂的制備方法"、200510089889. 6 "一種改性不飽和聚酯復(fù)合材料及其制備方 法"、200710191583. 0 "不飽和聚酯樹脂"、200710023110. X "不飽和聚酯樹脂的制備方法"、 200710051048. 5 "可增稠雙環(huán)戊二烯不飽和聚酯樹脂的制備方法"、200810134174. 3 "不飽 和聚酯"、200810047166. 3 "一種不飽和樹酯樹脂的合成方法"、200910010356. 2 "一種用于 模塑料的不飽和聚酯樹脂及其制法";從上述技術(shù)文獻(xiàn)中，未發(fā)現(xiàn)相近似的不飽和聚酯樹脂 的制備的技術(shù)內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的，是為了克服上述不足之處，提供一種制備木材改性用不飽和聚酯 樹脂的方法，它要解決的技術(shù)問題是降低不飽和聚酯的聚合度，使之能夠適應(yīng)于浸漬到木 材內(nèi)部的需要，可極大地改善和改良木材多種物理力學(xué)性能，從而賦予了木材新的功能，拓 展了木材的新途徑。
[0005] 另外，木材改性用不飽和聚酯樹脂為反應(yīng)型木材改性劑，浸漬到木材內(nèi)部的成分 均參與反應(yīng)，避免了水溶性改性劑浸漬使木材含水率增大的問題，從而消除了改性劑固化 時造成的木材開裂、變形和翹曲等缺陷，大大提高了木材的利用率。
[0006] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，1、一種木材改性用不飽和聚酯樹脂的制備方法，包 括：
[0007] A.將順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐和1，2丙二醇依次加入三口燒瓶中；
[0008] B.攪拌并開始升溫，將反應(yīng)體系升溫至150±5°C左右，保持反應(yīng)溫度約6小時；
[0009] C.然后將反應(yīng)體系的溫度降至110°C至120°C之間，加入苯乙烯，溫度保持在 90±5°C左右，繼續(xù)攪拌0. 5至1小時，充分混合；
[0010] D.冷卻至室溫出料，完成不飽和聚酯樹脂的制備。
[0011] 作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，其中，在所述步驟A中，順丁烯二酸酐、鄰苯二甲 酸酐和1，2丙二醇的摩爾比為2:1 :3. 3。
[0012] 作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，其中，在步驟C中，加入苯乙烯的量為所制得樹脂 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的33. 8%。
[0013] 作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，其中，在步驟C中，包括加入叔丁基對苯二酚或者 環(huán)烷酸酮。
[0014] 作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，其中，所述叔丁基對苯二酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 03%。
[0015] 作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，其中，所述環(huán)烷酸酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%。
[0016] 作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，其中，所述叔丁基對苯二酚的量為制得樹脂質(zhì)量 分?jǐn)?shù)的〇. 03%。
[0017] 作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，其中，所述環(huán)烷酸酮的量為制得樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 5%〇
[0018] 本發(fā)明還提供一種用不飽和聚酯樹脂對木材進(jìn)行改性的方法，包括：
[0019] 一種用不飽和聚酯樹脂對木材進(jìn)行改性的方法，包括：
[0020] A、將引發(fā)劑和不飽和聚酯樹脂混合成改性劑；
[0021] B、將代改性木材浸泡入改性劑；
[0022] C、抽真空處理，使木材浸漬在真空條件下進(jìn)行；
[0023] D、然后加壓處理，使改性劑滲入木材；
[0024] F、對浸漬后的木材加溫，使改性劑固化；
[0025] 在步驟A中所述的引發(fā)劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的過氧化苯甲酰的苯乙烯溶液，所述的 不飽和聚酯樹脂由以下方法制得：
[0026] A1.將順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐和1，2丙二醇依次加入三口燒瓶中；
[0027] B1.攪拌并開始升溫，將反應(yīng)體系升溫至150±5°C左右，保持反應(yīng)溫度約6小時；
[0028] Cl.然后將反應(yīng)體系的溫度降至110°C至120°C之間，加入苯乙烯，溫度保持在 90±5°C左右，繼續(xù)攪拌0. 5至1小時，充分混合；
[0029] D1.冷卻至室溫出料，完成不飽和聚酯樹脂的制備。
[0030]