CN108687903A - 一种基于封闭式nco基团陶瓷木的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于封闭式NCO基团陶瓷木的使用方法，其利用进入到木材内的被解封的NCO基团发生化学反应制造陶瓷木，采用本发明的使用方法，由于陶瓷木的内外一致，不需要涂覆涂料即可保证陶瓷木的内外硬度、防水性能、防腐性能、防蛀性能、防霉性能和尺寸稳定性，在不涂覆涂料的前提下能直接使用。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷木的使用方法。
背景技术
木材的应用非常的广泛，如家具、装饰材料、建筑材料、艺术品等等。对于长久使用的木材来说，一般需要做防腐、防水处理，在进行上述处理过程中，通常采用防腐防水材料对木材进行处理，但目前的防腐防水材料只在木材的表面，难以进入到木材的缝隙中，这样，一旦木材表面的防腐防水材料被破坏，则木材的防腐、防水性能下降，木材容易出现变形、发霉等现象。目前市面的防腐木，是采用防腐剂处理，不防水，一旦防腐剂失效，就开始腐蚀、发霉，不是真正的防腐木。
木材是一种天然有机材料，木材中存在很多的纤维，而且存在很多的缝隙，这样就会造成木材的硬度、防腐性能、防虫性能、防水性能、尺寸稳定性等不够好，现有的方式是在木材表面涂覆一层涂料，当一旦涂料被破坏，涂层在木材上的性能随即消失，木材同样会存在上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于封闭式NCO陶瓷木的使用方法，采用本发明的实用方法，由于陶瓷木的内外一致，不需要涂覆涂料即可保证陶瓷木的内外硬度、防水性能、防腐性能、防蛀性能、防霉性能和尺寸稳定性，在不涂覆涂料的前提下能直接使用。
为达到上述目的，基于封闭式NCO陶瓷木的使用方法，陶瓷木通过以下步骤制造而成：
(1)制备预聚体，将多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇反应；
(2)在预聚体中加入封闭剂，用封闭剂封闭NCO基团形成封闭型预聚体，反应式为：
(3)在封闭型预聚体中加入水形成浸渍液；
(3)将木材浸渍在浸渍液中，浸渍液在1-10MPa的压力下通过12-24小时进入到木材内；
(4)取出经过浸渍的木材，然后放入到加热釜中，对经过浸渍的木材进行加热10-20小时，加热温度为100-180℃，加热采用分段加热，其中，100-120℃加热4-8小时，120-150℃加热4-8小时，150-180℃加热2-4小时，在加热过程中，封闭的NCO基团被解封，同时发生化学反应，在木材内形成木材纤维构成网状结构的聚氨酯并制得陶瓷木；发生的化学反应主要有：
上述陶瓷木的使用方法为：在未在陶瓷木表面上涂覆涂料层的前提下直接使用。
进一步的，当表面陈旧的，直接对陶瓷木表面进行打磨。
进一步的，多异氰酸酯为TDI、MDI、HDI、IPDI中的一种或者几种。
进一步的，封闭剂为咪唑、水杨酸甲酯、对羟基苯甲酸甲酯中的一种。
在本发明中，基于木材内具有羟基、酚羟基和大量水的特性，而多异氰酸酯中的NCO基团的活性有非常的高，为此，本发明先对NCO基团进行封闭，让封闭型预聚体和水在压力和控制的时间内完全进入到木材的缝隙中后，通过加热对NCO基团进行解封，在解封的过程中，NCO基团与水、羟基、酚羟基进行反应固化形成聚氨酯，在固化过程中，聚氨酯与木材纤维形成网状结构，在解封和固化过程中，多异氰酸酯填充木材缝隙首先来自于异氰酸酯基与木材中大量的活泼氢之间的反应所形成的化学键，如纤维素、半纤维索中的羟基，木素中的酚羟基，还包括木材中所含有的大量的水，它们都能与异氰酸酯发生反应，这是异氰酸酯基与基材活泼氢反应形成化学键结合；其次，异氰酸酯树脂与基材含氧、氮等的大极性基团形成氢键结合，异氰酸基自身或异氰酸基与异氰酸基和木材的产物之问可以产生自身交联反应。这样，不仅将木材中的缝隙完全填充，而且让木材的内外保持一致，让木材像陶瓷一样防腐、防水、防蛀、尺寸稳定、使用寿命长，性能好，使得木材不容易变形、发霉，同时耐用。在加热过程中，解封出来的部分封闭剂进入到木纤维中，部分封闭剂因温度高的原因被水分带走，采用分段加热的目的是让小分子与水分全部挥发，达到环保的目的。在本发明中，在封闭NCO基团前将多异氰酸酯与聚醚多元醇或聚酯多元醇，这样，能提高封闭型预聚体的渗透能力和流动性，让封闭型预聚体更多、更快的进入到木材内。
基于上述结构的陶瓷木，陶瓷木的内外硬度会一致，其内外的防水性能、防腐性能、防蛀性能、防霉性能和尺寸稳定性都得到了保证，因此，在不涂覆涂层的前提下可直接使用，而且当陶瓷木表面陈旧了，打磨后不影响陶瓷木的性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
基于封闭式NCO基团的陶瓷木包括木材，在木材的缝隙内填充有与木材纤维形成网状结构的聚氨酯，所述的聚氨酯是由封闭型预聚体与水反应而成的高分子聚合物，封闭型预聚体由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇反应形成预聚体然后用封闭剂封闭NCO基团；形成封闭型预聚体的温度为60-100℃，封闭型预聚体中NCO基团的含量占封闭型预聚体的5-20％，封闭型预聚体分子量为1000-5000，封闭型预聚体固含量＞80％溶剂：水，以上百分比为重量百分比。多异氰酸酯为TDI、MDI、HDI、IPDI中的一种或者几种。封闭剂为咪唑、水杨酸甲酯、对羟基苯甲酸甲酯中的一种。
实施例1。
基于封闭式NCO陶瓷木的制造方法包括如下步骤：
(1)制备预聚体，将30％的多异氰酸酯和10％的聚醚多元醇反应。
(2)在预聚体中加入10％的封闭剂，用封闭剂封闭NCO基团形成封闭型预聚体，反应式为：
(3)在封闭型预聚体中加入50％的水形成浸渍液。
(3)将木材浸渍在浸渍液中，浸渍液在1-10MPa的压力下通过12-24小时进入到木材内。
(4)取出经过浸渍的木材，然后放入到加热釜中，对经过浸渍的木材进行加热10-20小时，加热温度为100-180℃，加热采用分段加热，其中，100-120℃加热4-8小时，120-150℃加热4-8小时，150-180℃加热2-4小时，在加热过程中，封闭的NCO基团被解封，同时发生化学反应，在木材内形成木材纤维构成网状结构的聚氨酯并制得陶瓷木；发生的化学反应主要有：
以上的百分比为重量百分比。
实施例2。
基于封闭式NCO陶瓷木的制造方法包括如下步骤：
(1)制备预聚体，将40％的多异氰酸酯和20％的聚酯多元醇反应。
(2)在预聚体中加入5％的封闭剂，用封闭剂封闭NCO基团形成封闭型预聚体，反应式为：
(3)在封闭型预聚体中加入35％的水形成浸渍液。
(3)将木材浸渍在浸渍液中，浸渍液在1-10MPa的压力下通过12-24小时进入到木材内。
(4)取出经过浸渍的木材，然后放入到加热釜中，对经过浸渍的木材进行加热10-20小时，加热温度为100-180℃，加热采用分段加热，其中，100-120℃加热4-8小时，120-150℃加热4-8小时，150-180℃加热2-4小时，在加热过程中，封闭的NCO基团被解封，同时发生化学反应，在木材内形成木材纤维构成网状结构的聚氨酯并制得陶瓷木；发生的化学反应主要有：
以上的百分比为重量百分比。
在本发明中，基于木材内具有羟基、酚羟基和大量水的特性，而多异氰酸酯中的NCO基团的活性有非常的高，为此，本发明先对NCO基团进行封闭，让封闭型预聚体和水在压力和控制的时间内完全进入到木材的缝隙中后，通过加热对NCO基团进行解封，在解封的过程中，NCO基团与水、羟基、酚羟基进行反应固化形成聚氨酯，在固化过程中，聚氨酯与木材纤维形成网状结构，在解封和固化过程中，多异氰酸酯填充木材缝隙首先来自于异氰酸酯基与木材中大量的活泼氢之间的反应所形成的化学键，如纤维素、半纤维索中的羟基，木素中的酚羟基，还包括木材中所含有的大量的水，它们都能与异氰酸酯发生反应，这是异氰酸酯基与基材活泼氢反应形成化学键结合；其次，异氰酸酯树脂与基材含氧、氮等的大极性基团形成氢键结合，异氰酸基自身或异氰酸基与异氰酸基和木材的产物之问可以产生自身交联反应。这样，不仅将木材中的缝隙完全填充，而且让木材的内外保持一致，让木材像陶瓷一样防腐、防水、防蛀、尺寸稳定、使用寿命长，性能好，使得木材不容易变形、发霉，同时耐用。在加热过程中，解封出来的部分封闭剂进入到木纤维中，部分封闭剂因温度高的原因被水分带走，采用分段加热的目的是让小分子与水分全部挥发，达到环保的目的。在本发明中，在封闭NCO基团前将多异氰酸酯与聚醚多元醇或聚酯多元醇，这样，能提高封闭型预聚体的渗透能力和流动性，让封闭型预聚体更多、更快的进入到木材内。
基于上述结构的陶瓷木，陶瓷木的内外硬度会一致，其内外的防水性能、防腐性能、防蛀性能、防霉性能和尺寸稳定性都得到了保证，因此，在不涂覆涂层的前提下可直接使用，而且当陶瓷木表面陈旧了，打磨后不影响陶瓷木的性能。
Claims (4)
1.一种基于封闭式NCO陶瓷木的使用方法，其特征在于陶瓷木通过以下步骤制造而成：
(1)制备预聚体，将多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇反应；
(2)在预聚体中加入封闭剂，用封闭剂封闭NCO基团形成封闭型预聚体，反应式为：
(3)在封闭型预聚体中加入水形成浸渍液；
(3)将木材浸渍在浸渍液中，浸渍液在1-10MPa的压力下通过12-24小时进入到木材内；
(4)取出经过浸渍的木材，然后放入到加热釜中，对经过浸渍的木材进行加热10-20小时，加热温度为100-180℃，加热采用分段加热，其中，100-120℃加热4-8小时，120-150℃加热4-8小时，150-180℃加热2-4小时，在加热过程中，封闭的NCO基团被解封，同时发生化学反应，在木材内形成木材纤维构成网状结构的聚氨酯并制得陶瓷木；发生的化学反应主要有：
上述陶瓷木的使用方法为：在未在陶瓷木表面上涂覆涂料层的前提下直接使用。
2.根据权利要求1所述的基于封闭式NCO陶瓷木的使用方法，其特征在于：当表面陈旧的，直接对陶瓷木表面进行打磨。
3.根据权利要求1所述的基于封闭式NCO陶瓷木的使用方法，其特征在于：多异氰酸酯为TDI、MDI、HDI、IPDI中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的基于封闭式NCO陶瓷木的使用方法，其特征在于：封闭剂为咪唑、水杨酸甲酯、对羟基苯甲酸甲酯中的一种。
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