本發(fā)明屬于表面疏水改性的領(lǐng)域,具體涉及一種采用含氫硅油對杉木表面進(jìn)行疏水改性的方法。
背景技術(shù):
杉木是一種生長速度快,成材率高的樹種,為我國所特有。因其價格便宜,在家具、門窗以及人造板等領(lǐng)域使用的比重越來越高。杉木的含水率會隨著環(huán)境溫濕度的變化而變化,從而使其在使用過程中出現(xiàn)翹曲變形等現(xiàn)象,影響其美觀性和使用。對杉木進(jìn)行疏水改性可以抑制杉木從環(huán)境中吸收水份,從而提高其尺寸穩(wěn)定性。目前杉木常用的疏水改性劑主要有酸酐類、酚醛類、環(huán)氧類和烯烴類等。
與以往發(fā)明不同,本發(fā)明提出一種采用含氫硅油對杉木表面進(jìn)行疏水改性,通過簡單地將杉木浸入含氫硅油改性劑中完成疏水改性,該方法具有簡單、高效等優(yōu)點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是在于提供一種杉木表面疏水改性的簡易方法,其處理過程快速,簡單,容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。同時,杉木表面疏水改性的方法還可以應(yīng)用于其他所有含有羥基的木材的表面疏水改性等。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種杉木粉末表面疏水改性的簡易方法的具體實施步驟如下:
(1)改性液的配制:在塑料容器中,將正己烷、含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為0.1-100:0.1-10:0.1-2混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中攪拌0.5~60 min,過濾取出杉木粉末。
(3)改性杉木粉末的干燥:將改性后的杉木粉末于25~150℃度烘干10-300 min。
一種杉木表面疏水改性的簡易方法的具體實施步驟如下:
(1)改性液的配制:在塑料容器中,將正己烷、含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為0.1-100:0.1-10:0.1-2混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中0.5~60 min后取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木于25~150℃烘干10-300 min。
所述含氫硅油是指含有Si-H鍵的聚二甲基硅氧烷及硅氧烷,包括側(cè)含氫硅油、端含氫硅油、四甲基二氫二硅氧烷。
所述鉑催化劑為氯鉑酸與四甲基二乙烯基二硅氧烷的絡(luò)合物。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點:
(1)具有疏水改性過程快速、工藝簡單等優(yōu)點。
(2)經(jīng)本發(fā)明提供的技術(shù)處理后的杉木粉末和杉木片材具有很好的疏水性能,粉末和片材均未能被水潤濕。
反應(yīng)原理:杉木與含氫硅油在鉑催化劑(氯鉑酸與四甲基二乙烯基二硅氧烷的絡(luò)合物)的作用下迅速發(fā)生接枝反應(yīng),將大量疏水的含氫硅油鏈接枝至杉木表面,提高其疏水性。
附圖說明
圖1是改性前后杉木粉末在水中漂浮的實物圖。
圖2是改性前后杉木片材的水接觸角。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。有必要在此指出的是本實施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明,不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實施例1
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為50:0:0進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木于80℃烘干30 min。
實施例2
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為0.2%的含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為50:0.15:0.1進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木于80℃烘干30 min。
實施例3
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為0.2%的含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為50:0.50:0.1進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木于80℃烘干30 min。
實施例4
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.0%的含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為50:0.15:0.1進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木于80℃烘干30 min。
實施例5
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.0%的含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為50:0.50:0.1進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木于80℃烘干30 min。
實施例6
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為50:0.15:0.1進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木于80℃烘干30 min。
實施例7
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為50:0.50:0.1進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木的表面疏水改性:將杉木浸入到上述改性液中5 min后取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木于80℃烘干30 min。
實施例 8
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為50:0.15:0.1進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中5 min后,過濾取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木粉末于80℃烘干30 min。
實施例 9
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為50:0.50:0.1進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中5 min后,過濾取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木粉末于80℃烘干30 min。
實施例 10
(1)在塑料容器中,將正己烷、含氫量為1.5%的含氫硅油、鉑催化劑按質(zhì)量比為100:10:2進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中0.5 min后,過濾取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木粉末于25℃烘干10 min。
實施例 11
(1)在塑料容器中,將正己烷、四甲基二氫二硅氧烷、鉑催化劑按質(zhì)量比為0.1:0.1:0.2進(jìn)行混合,攪拌均勻。
(2)杉木粉末的表面疏水改性:將杉木粉末浸入到上述改性液中60min后,過濾取出。
(3)改性杉木的干燥:將改性后的杉木粉末于150℃烘干300 min。
對未改性杉木粉末以及實施例8和實施例9得到的改性杉木粉末置于裝有蒸餾水的燒杯中,劇烈攪拌后觀察木粉在水面的漂浮情況,結(jié)果如附圖1所示。未改性杉木粉末以及實施例8和實施例9結(jié)果分別對應(yīng)圖1中的(a)、(b)、(c),從附圖1可知,未改性杉木粉末未能漂浮在水面上,說明其疏水性差;而經(jīng)含氫硅油改性的杉木粉末,完全漂浮在水面上,說明含氫硅油改性可以顯著提高杉木的疏水性能。
實施例1至實施例7得到的杉木片材進(jìn)行水接觸角測定,結(jié)果如附圖2所示。實施例1至實施例7得到的杉木片材進(jìn)行水接觸角測定結(jié)果分別對應(yīng)圖2中的(a)、(b)、(c)、(d)(e)、(f)、(g),水接觸角結(jié)果表明,未改性杉木片材接觸角僅為48度,疏水性能差;而經(jīng)含氫硅油改性的杉木片材疏水性能得到顯著提高,含氫硅油的含氫量越高,杉木片材疏水性能越好;改性液中鉑催化劑的含量增加,使得最終杉木片材疏水性能提高。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。