Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
RU2764926C1 - Wood modification method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

RU2764926C1 - Wood modification method - Google Patents

Wood modification method Download PDF

Info

Publication number
RU2764926C1
RU2764926C1 RU2021112433A RU2021112433A RU2764926C1 RU 2764926 C1 RU2764926 C1 RU 2764926C1 RU 2021112433 A RU2021112433 A RU 2021112433A RU 2021112433 A RU2021112433 A RU 2021112433A RU 2764926 C1 RU2764926 C1 RU 2764926C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methacrylate
wood
hours
carried out
heat treatment
Prior art date
Application number
RU2021112433A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Владимировна Коляганова
Анна Андреевна Рысухина
Арина Демьяновна Груданова
Екатерина Борисовна Брюзгина
Виктор Викторович Климов
Евгений Викторович Брюзгин
Александр Валентинович Навроцкий
Иван Александрович Новаков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2021112433A priority Critical patent/RU2764926C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2764926C1 publication Critical patent/RU2764926C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: woodworking industry.
SUBSTANCE: invention relates to the woodworking industry, in particular to the production of treated wood to increase its water resistance. Wood is processed by the immersion method in an impregnating solution under normal conditions, followed by heat treatment. In this case, 3% of the mass is used as the impregnating solution. a solution of a previously obtained copolymer of glycidyl methacrylate and hexyl methacrylate, decyl methacrylate, lauryl methacrylate, tetradecyl methacrylate, stearyl methacrylate derivative of methacrylate in methyl ethyl ketone, with a molar ratio of monomers equal to (4-1.5):1. The impregnation is carried out for 2 hours, and the heat treatment is carried out at 140°C for 2 hours.
EFFECT: process of wood hydrophobization is simplified and its water resistance is increased.
1 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способу получения обработанной древесины для повышения ее водостойкости и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяется древесина и изделия из нее.The invention relates to a method for obtaining treated wood to improve its water resistance and can be used in all sectors of the economy where wood and wood products are used.

Известен способ обработки древесины талловым маслом (патент RU 2375169, МПК В27К3/00, В27К3/50, В27К3/34, 10.12.2009). Пропиточную смесь приготавливают следующим образом: талловое масло предварительно нагревают до температуры 180-220°С, затем в него подают воздух в течение 90-150 минут, поддерживая указанную выше температуру, после этого вводят катализатор дегидратации в количестве 0,5-3% от массы таллового масла, затем выдерживают талловое масло при температуре 200-250°С в течение 2-5 часов, после чего осуществляют пропитку древесины при температуре 130-170°С в течение 10-60 минут и затем подвергают термообработке при температуре 155-185°С в течение 3-8 часов.A known method of treating wood with tall oil (patent RU 2375169, IPC V27K3/00, V27K3/50, V27K3/34, 10.12.2009). The impregnating mixture is prepared as follows: tall oil is preheated to a temperature of 180-220°C, then air is supplied to it for 90-150 minutes, maintaining the above temperature, after which a dehydration catalyst is introduced in an amount of 0.5-3% by weight tall oil, then tall oil is kept at a temperature of 200-250°C for 2-5 hours, after which the wood is impregnated at a temperature of 130-170°C for 10-60 minutes and then subjected to heat treatment at a temperature of 155-185°C within 3-8 hours.

Недостатком данного способа является применение высокой температуры для подготовки и дальнейшей выдержки таллового масла, а также длительность проведения обработки.The disadvantage of this method is the use of high temperature for the preparation and further aging of tall oil, as well as the duration of the processing.

Известен способ получения модифицированной древесины (патент RU 2712521, МПК В27К5/06, 07.02.2019), включающий пропитку древесины стабилизатором, сушку и прессование. Пропиточный раствор готовят путем добавления в карданол 2-3% ледяной 100%-ной уксусной кислоты с получением рН 6.3-6.5, полученным раствором пропитывают заготовки древесины автоклавным способом при давлении 10-15 атм в течение 10-15 мин до содержания карданола 6-12% по сухому остатку, после этого заготовки высушивают под механическим давлением 0.8 МПа и температуре 100-120°С до влажности 6-8%, а после прессования проводят термообработку при температуре 150-155°С в течение 8 ч.A method for producing modified wood is known (patent RU 2712521, IPC V27K5/06, 02/07/2019), including wood impregnation with a stabilizer, drying and pressing. The impregnation solution is prepared by adding 2-3% glacial 100% acetic acid to cardanol to obtain a pH of 6.3-6.5; % by dry residue, after that the blanks are dried under a mechanical pressure of 0.8 MPa and a temperature of 100-120°C to a moisture content of 6-8%, and after pressing, heat treatment is carried out at a temperature of 150-155°C for 8 hours.

Недостатками данного способа является технологическая сложность процесса. Также необходимо контролировать температуру обработки и наличие специального прессового оборудования для создания давления.The disadvantages of this method is the technological complexity of the process. It is also necessary to control the processing temperature and the availability of special press equipment to create pressure.

Известен способ модификации древесины (патент RU 2212335, МПК В27К3/44, 3/50, В05D7/06, 7/24, С09D5/14, 26.07.2002), композицией, содержащей синтетический олигопипериленовый каучук с молекулярной массой 15000-25000, растворенный в органическом растворителе - скипидаре, и битум нефтяной при следующем соотношении компонентов, масс.%: каучук синтетический олигопипериленовый - 8-40, битум нефтяной - 15-50, скипидар – остальное.A known method of modifying wood (patent RU 2212335, IPC B27K3/44, 3/50, B05D7/06, 7/24, C09D5/14, 07/26/2002), a composition containing synthetic oligopiperylene rubber with a molecular weight of 15000-25000, dissolved in organic solvent - turpentine, and oil bitumen in the following ratio of components, wt.%: synthetic oligo-piperylene rubber - 8-40, oil bitumen - 15-50, turpentine - the rest.

Недостатками способа является применение дорогостоящего синтетического олигопропиленового каучука, использование скипидара, который обеспечивает интенсивное проникновение состава в древесину, но является горючим, взрывоопасным материалом, а также использование битума, который существенно изменяет цвет и фактуру материала, что портит внешний вид древесины.The disadvantages of the method are the use of expensive synthetic oligopropylene rubber, the use of turpentine, which provides intensive penetration of the composition into the wood, but is a combustible, explosive material, as well as the use of bitumen, which significantly changes the color and texture of the material, which spoils the appearance of the wood.

Известен способ гидрофобизации с помощью состава (патент RU 2729741, МПК В27К3/34, 16.12.2019), включающего битум нефтяной (БНИ-4), отработанное моторное минеральное масло, полученное из базового дистиллятного масла, и технический парафин. Пропитка осуществляется в горячей ванне при влажности древесины не более 25% (ГОСТ 20022.6-93). В пропиточную жидкость, разогретую до температуры 115-125°С, помещались образцы древесины березы размером, требуемым для испытаний на водопоглощение, и выдерживались в течение 40 минут.A known method of hydrophobization using a composition (patent RU 2729741, IPC V27K3 / 34, 12/16/2019), including petroleum bitumen (BNI-4), used motor mineral oil obtained from base distillate oil, and technical paraffin. Impregnation is carried out in a hot bath at a wood moisture content of not more than 25% (GOST 20022.6-93). Samples of birch wood of the size required for water absorption tests were placed in the impregnating liquid, heated to a temperature of 115-125°C, and held for 40 minutes.

К недостаткам данного способа можно отнести высокую температуру пропиточной жидкости. Применение отработанного минерального моторного масла экологически не безопасно, так как оно является токсичным отходом.The disadvantages of this method include the high temperature of the impregnating liquid. The use of used mineral motor oil is not environmentally safe, as it is a toxic waste.

Известен способ изготовления модифицированной древесины (SU 1306714, МПК В27К3/15, 5/06, 10.12.1985), где в качестве гидрофобизирующей добавки к стиролу используют полиэтилгидросилоксановую жидкость в количестве 2-8 мас. ч. на 100 мас. ч. стирола. Образцы древесины вакуумируют при остаточном давлении 2-5 кПа в течение 20-30 мин, затем выдерживают в пропиточном составе 30-45 мин. Полимеризацию проводят при температуре 60±2°С в течение 6-8 ч, а термическую обработку - при 95-100°С в течение 2-3 ч. После полимеризации проводят физико-механические испытания модифицированной древесины.A known method for the manufacture of modified wood (SU 1306714, IPC B27K3 / 15, 5/06, 10.12.1985), where as a water-repellent additive to styrene, a polyethylhydrosiloxane liquid is used in an amount of 2-8 wt. hours per 100 wt. hours of styrene. Wood samples are evacuated at a residual pressure of 2-5 kPa for 20-30 minutes, then kept in an impregnating composition for 30-45 minutes. Polymerization is carried out at a temperature of 60±2°C for 6-8 hours, and heat treatment - at 95-100°C for 2-3 hours. After polymerization, physical and mechanical tests of the modified wood are carried out.

Недостатком данного метода является длительность технологического процесса (в среднем 12 часов).The disadvantage of this method is the duration of the technological process (average 12 hours).

Наиболее близким техническим решением является способ получения модифицированной древесины с помощью продукта эмульсионной сополимеризации этилакрилата со стиролом Эмукрил С или продукта сополимеризации акриловых мономеров Эмукрил М (патент RU 2381895, МПК В27К3/00, В27К3/04, 20.02.2010). Пропитку осуществляют при температуре при температуре 18-22°С в течение 3 сут., а термообработку при температуре 80°С в течение 10 ч. Водопоглощение (в масс. %) для Эмукрила М за 2 ч составляет – 8, за 24 ч – 22, за 30 сут – 81. Для Эмукрила С представлены данные о водопоглощении за 2 ч – 14 масс. %.The closest technical solution is a method for producing modified wood using the product of emulsion copolymerization of ethyl acrylate with styrene Emukril C or the product of copolymerization of acrylic monomers Emukril M (patent RU 2381895, IPC V27K3/00, V27K3/04, 20.02.2010). Impregnation is carried out at a temperature at a temperature of 18-22°C for 3 days, and heat treatment at a temperature of 80°C for 10 hours. 22, for 30 days - 81. For Emukril C, data on water absorption for 2 hours - 14 wt. %.

Недостатком данного способа является длительность процессов пропитки и термообработки, которая составляет 82 ч.The disadvantage of this method is the duration of the impregnation and heat treatment processes, which is 82 hours.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка эффективного способа получения модифицированной древесины, обладающей повышенной водостойкостью.The objective of the invention is to develop an effective method for producing modified wood with increased water resistance.

Техническим результатом является упрощение способа гидрофобизации древесины и повышение ее водостойкости.EFFECT: simplification of the method of wood hydrophobization and increase of its water resistance.

Технический результат достигается в способе модификации древесины, включающем обработку древесины погружным методом в пропиточном растворе при нормальных условиях с последующей термообработкой, при этом в качестве пропиточного раствора используют 3% масс. раствор предварительно полученного сополимера глицидилметакрилата и выбранного из ряда гексилметакрилат, децилметакрилат, лаурилметакрилат, тетрадецилметакрилат, стеарилметакриалат производного метакрилата в метилэтилкетоне, при мольном соотношении мономеров, равном (4-1.5):1, пропитку осуществляют в течение 2 ч, а термообработку – при 140°С в течение 2 ч.The technical result is achieved in a method for modifying wood, including the processing of wood by the immersion method in an impregnating solution under normal conditions, followed by heat treatment, while 3% of the mass is used as an impregnating solution. a solution of a preliminarily obtained copolymer of glycidyl methacrylate and a hexyl methacrylate, decyl methacrylate, lauryl methacrylate, tetradecyl methacrylate, stearyl methacrylate of a methacrylate derivative selected from a series in methyl ethyl ketone, at a molar ratio of monomers equal to (4-1.5): 1, impregnation is carried out for 2 hours, and heat treatment is carried out at 140 ° C for 2 hours.

Сущностью способа является модификация древесины, придающая ей гидрофобные свойства. Модификация осуществляется пропиткой раствором сополимера, в качестве которого используется 3% масс. раствор сополимера глицидилметакрилата и алкилметакрилата (производного метакрилата) в метилэтилкетоне при мольном соотношении мономерных звеньев глицидилметакрилата:алкилметакрилата равном (4-1.5):1. В качестве алкилметакрилата использовались гексилметакрилат, децилметакрилат, лаурилметакрилат, тетрадецилметакрилат или стеарилметакрилат. The essence of the method is the modification of wood, giving it hydrophobic properties. Modification is carried out by impregnation with a solution of a copolymer, which is used as 3% of the mass. a solution of a copolymer of glycidyl methacrylate and alkyl methacrylate (methacrylate derivative) in methyl ethyl ketone at a molar ratio of monomer units of glycidyl methacrylate: alkyl methacrylate equal to (4-1.5): 1. The alkyl methacrylate used was hexyl methacrylate, decyl methacrylate, lauryl methacrylate, tetradecyl methacrylate, or stearyl methacrylate.

Пропитку древесины проводят погружным методом в течение 2 часов, а дальнейшую термическую обработку осуществляют при 140°С в течение 2 ч. Wood is impregnated by the immersion method for 2 hours, and further heat treatment is carried out at 140°C for 2 hours.

Для проведения модификации, предварительно высушенный образец древесины сосны, помещали в емкость. Во избежание всплытия, образец сверху накрывали сеткой, поверх которой был установлен груз. В емкость наливали 3% масс. раствор сополимера в метилэтилкетоне так, чтобы образец был полностью погружен и над образцом древесины оставался слой раствора не менее 5 мм. Пропитку проводили в течение 2 ч. По окончании пропитки образец древесины извлекали из раствора модификатора, подвергали термической обработке при 140°С в течение 2 ч. Далее высушенный образец извлекали из сушильного шкафа и оставляли на воздухе (при нормальных условиях) в течение 10 минут для охлаждения, а затем взвешивали.To carry out the modification, a pre-dried sample of pine wood was placed in a container. To avoid floating, the sample was covered from above with a net, on top of which a weight was placed. 3% of the mass was poured into the container. solution of the copolymer in methyl ethyl ketone so that the sample is completely immersed and a solution layer of at least 5 mm remains above the wood sample. The impregnation was carried out for 2 hours. After the impregnation, the wood sample was removed from the modifier solution, subjected to heat treatment at 140°C for 2 hours. Then the dried sample was removed from the oven and left in air (under normal conditions) for 10 minutes to cooling and then weighed.

Основным преимуществом данного способа пропитки по сравнению с другими является то, что предварительно синтезированные полимеры могут быть охарактеризованы традиционными химическими и физическими методами. Также данный метод пропитки является менее сложным с химической точки зрения и представляется более технологичным. The main advantage of this impregnation method over others is that pre-synthesized polymers can be characterized by conventional chemical and physical methods. Also, this impregnation method is less complex from a chemical point of view and seems to be more technologically advanced.

В результате двухчасовой пропитки среднее изменение массы лежит в диапазоне 0,8-1,3 % масс., то есть при модификации происходит хемосорбирование сополимеров в поверхностный слой и дальнейшая термообработка позволяет получать ковалентно закрепленные полимерные покрытия. Пропитка древесины раствором сополимера в метилэтилкетоне не изменяет внешний вид образцов, они остаются светлыми.As a result of two-hour impregnation, the average weight change lies in the range of 0.8-1.3 wt %, i.e. during modification, copolymers are chemisorbed into the surface layer and further heat treatment makes it possible to obtain covalently fixed polymer coatings. Impregnation of wood with a solution of the copolymer in methyl ethyl ketone does not change the appearance of the samples, they remain light.

Синтезированные сополимеры характеризуются невысокой молекулярной массой наряду с узким молекулярно-массовым распределением.The synthesized copolymers are characterized by low molecular weight along with a narrow molecular weight distribution.

Полученные полимерные пропиточные растворы на основе глицидилметакрилата и алкилметакрилата обладают гидрофобными свойствами. Гидрофобные свойства полимерных пропиток модифицированной древесины оценивали по краевому углу смачивания. Результаты исследования представлены в таблице.The obtained polymer impregnating solutions based on glycidyl methacrylate and alkyl methacrylate have hydrophobic properties. The hydrophobic properties of polymeric impregnations of modified wood were evaluated by the wetting angle. The results of the study are presented in the table.

Таблицаtable

Figure 00000001
Figure 00000001

Из таблицы видно, что в результате модификации образцов древесины сосны происходит изменение режима смачивания, поверхность приобретает высоко- и супергидрофобные свойства с углами смачивания до 156°. Наблюдается существенное отличие контактных углов на поверхностях с различной ориентацией волокон, что связано с шероховатостью. Так на поверхности поперек волокон угол смачивания превышает границу супергидрофобности в 150°, а вдоль волокон значения контактных углов в основном находится в пределах 133-147°.The table shows that as a result of the modification of pine wood samples, the wetting regime changes, the surface acquires highly and superhydrophobic properties with wetting angles up to 156°. There is a significant difference in contact angles on surfaces with different fiber orientations, which is associated with roughness. So on the surface across the fibers, the wetting angle exceeds the superhydrophobicity limit of 150°, and along the fibers, the values of the contact angles are mainly in the range of 133-147°.

Исследование водопоглощения осуществлялось для древесины, модифицированной сополимерами в результате пропитки в течение 2 ч при комнатной температуре и дальнейшей термообработке при температуре 140°С в течение 2 ч. Полученные результаты представлены на фигурах. The study of water absorption was carried out for wood modified with copolymers as a result of impregnation for 2 hours at room temperature and further heat treatment at a temperature of 140°C for 2 hours. The results are shown in the figures.

На фиг. 1 показаны графики динамики водопоглощения древесины: без модификатора – 1; после модификации модификатором глицидилметакрилат : децилметакрилат при мольных соотношениях мономерных звеньев: 2 – (1.5:1), 3 – (2:1), 4 – (2.5:1), 5 – (4:1).In FIG. 1 shows graphs of the dynamics of wood water absorption: without modifier - 1; after modification with the modifier glycidyl methacrylate : decyl methacrylate at molar ratios of monomer units: 2 - (1.5:1), 3 - (2:1), 4 - (2.5:1), 5 - (4:1).

На фиг. 2 показаны графики динамики водопоглощения древесины: без модификатора – 1; после модификации модификатором глицидилметакрилат : лаурилметакрилат при мольных соотношениях мономерных звеньев: 2 – (1.5:1), 3 – (2:1), 4 – (2.5:1), 5 – (4:1).In FIG. 2 shows graphs of the dynamics of wood water absorption: without modifier - 1; after modification with the modifier glycidyl methacrylate : lauryl methacrylate at molar ratios of monomer units: 2 - (1.5:1), 3 - (2:1), 4 - (2.5:1), 5 - (4:1).

На фиг. 3 показаны графики динамики водопоглощения древесины: без модификатора – 1; после модификации модификатором глицидилметакрилат : тетрадецилметакрилат при мольных соотношениях мономерных звеньев: 2 – (1.5:1), 3 – (2:1), 4 – (2.5:1), 5 – (4:1).In FIG. 3 shows graphs of wood water absorption dynamics: without modifier – 1; after modification with the modifier glycidyl methacrylate : tetradecyl methacrylate at molar ratios of monomer units: 2 - (1.5:1), 3 - (2:1), 4 - (2.5:1), 5 - (4:1).

На фиг. 4 показаны графики динамики водопоглощения древесины: без модификатора – 1; после модификации модификатором глицидилметакрилат : стеарилметакрилат при мольных соотношениях мономерных звеньев: 2 – (1.5:1), 3 – (2:1), 4 – (2.5:1), 5 – (4:1).In FIG. 4 shows graphs of the dynamics of wood water absorption: without modifier - 1; after modification with the modifier glycidyl methacrylate : stearyl methacrylate at molar ratios of monomeric units: 2 - (1.5:1), 3 - (2:1), 4 - (2.5:1), 5 - (4:1).

Изучение водопоглощения модифицированной древесины показывает, что структура и состав полимерного модификатора значительно влияют на свойства. Для всех модифицированных образцов характерно меньшее водопоглощение по сравнению с исходной древесиной. При модификации рядом сополимеров на показатель водопоглощения существенное влияние оказывает длина углеводородного заместителя функционального сомономера. Заметное снижение водопоглощения наблюдается уже на начальных этапах выдержки образцов в воде. Так через 24 ч пребывания образцов вводе, исходная древесина набрала 107 масс. %, а, модифицированная сополимером глицидилметакрилата с стеарилметакрилатом, 64, 49, 48 и 42 масс. % в соответствии с соотношением мономерных звеньев (глицидилметакрилат : стеарилметакрилат = 4:1; 2.5:1; 2:1 и 1.5:1). Увеличенное содержание функционального сомономера приводит к уменьшению кислородсодержащих групп в приповерхностном слое, что и обеспечивает меньшую сорбцию воды. Однако при длительном контакте с водной средой даже для соотношения глицидилметакрилат : стеарилметакрилат = 1.5:1 наблюдается существенное увеличение массы образцов: 188 масс. % для исходного, 132% для модифицированного спустя 30 суток. The study of water absorption of modified wood shows that the structure and composition of the polymer modifier significantly affect the properties. All modified samples are characterized by lower water absorption compared to the original wood. When modified by a number of copolymers, the water absorption index is significantly affected by the length of the hydrocarbon substituent of the functional comonomer. A noticeable decrease in water absorption is observed already at the initial stages of holding samples in water. So after 24 hours of stay of the samples in the input, the original wood gained 107 wt. %, and modified with a copolymer of glycidyl methacrylate with stearyl methacrylate, 64, 49, 48 and 42 wt. % according to the ratio of monomer units (glycidyl methacrylate : stearyl methacrylate = 4:1; 2.5:1; 2:1 and 1.5:1). An increased content of functional comonomer leads to a decrease in oxygen-containing groups in the near-surface layer, which ensures less water sorption. However, with prolonged contact with an aqueous medium, even for a ratio of glycidyl methacrylate : stearyl methacrylate = 1.5: 1, a significant increase in the weight of the samples is observed: 188 wt. % for the original, 132% for the modified after 30 days.

Проникающая способность используемых растворов сополимеров определялась следующим образом: в готовые растворы сополимеров добавляли краситель для органических растворителей, не сорбирующийся древесиной. Далее образцы древесины помещали в стакан без соприкосновения между собой. Сверху накрывали сеткой, поверх которой устанавливали груз. В стаканы наливали 3% масс. растворы сополимеров в метилэтилкетоне так, чтобы образцы были полностью погружены и над образцами древесины оставался слой раствора не менее 5 мм. Пропитку проводили в течение 2 ч. По окончании пропитки образцы древесины извлекали из растворов модификатора, осушали поверхность образцов фильтровальной бумагой и взвешивали с погрешностью не более 0,02 г. После этого образцы раскалывали вдоль волокон в двух перпендикулярных друг к другу и боковым поверхностям направлениях. На поверхностях раскола определяли глубину проникновения модифицирующего раствора. Глубину проникновения устанавливали по окрашенной зоне и определяли визуально с помощью металлической линейки с погрешностью не более 0,5 мм. Так в результате определения проникающей способности было установлено, что проникновение растворов сополимеров вдоль волокон образцов составляет от 3 мм.The penetrating power of the copolymer solutions used was determined as follows: a dye for organic solvents, which is not absorbed by wood, was added to the ready-made copolymer solutions. Next, the wood samples were placed in a glass without contact with each other. The top was covered with a net, on top of which a load was placed. The glasses were poured 3% of the mass. solutions of copolymers in methyl ethyl ketone so that the samples are completely immersed and a solution layer of at least 5 mm remains above the wood samples. The impregnation was carried out for 2 h. After the impregnation, the wood samples were removed from the modifier solutions, the surface of the samples was dried with filter paper, and weighed with an error of no more than 0.02 g. After that, the samples were split along the fibers in two directions perpendicular to each other and to the side surfaces. On the split surfaces, the depth of penetration of the modifying solution was determined. The penetration depth was determined by the colored zone and determined visually using a metal ruler with an error of no more than 0.5 mm. So, as a result of determining the penetrating ability, it was found that the penetration of copolymer solutions along the fibers of the samples is from 3 mm.

Синтез сополимеров с мольными соотношениями глицидилметакрилата:алкилметакрилата, равными 4-1.5:1, проводили в метилэтилкетоне при 70°С в течение 24 часов. В качестве инициатора использовали азобисизобутиронитрил. Полимер высаживали в ледяной метанол, отфильтровывали на колбе Бунзена и сушили при пониженном давлении 24 часа. Для пропитки древесины готовили 3% масс. растворы полученных сополимеров в метилэтилкетоне.Synthesis of copolymers with molar ratios of glycidyl methacrylate:alkyl methacrylate equal to 4-1.5:1 was carried out in methyl ethyl ketone at 70°C for 24 hours. Azobisisobutyronitrile was used as the initiator. The polymer was precipitated into ice-cold methanol, filtered off on a Bunsen flask and dried under reduced pressure for 24 hours. For impregnation of wood prepared 3% of the mass. solutions of the obtained copolymers in methyl ethyl ketone.

Пример 1. Синтез сополимера глицидилметакрилата и стеарилметакрилата с мольным соотношением 4:1 проводили в метилэтилкетоне при 70°С в течение 24 часов. В 11,98 мл метилэтилкетона растворяли инициатор азобисизобутиронитрил (0,0081 г; 0,0492 ммоль), затем продували аргоном в течение 20 минут и при перемешивании добавляли глицидилметакрилат (1,61 мл, 11,8 ммоль) и стеарилметакрилат (1,16 мл, 2,95 ммоль). Полученную реакционную смесь выдерживали при 70°С в течение 24 часа. Полимер высаживали в ледяной метанол, отфильтровывали на колбе Бунзена и сушили при пониженном давлении 24 ч. Example 1 Synthesis of a copolymer of glycidyl methacrylate and stearyl methacrylate with a molar ratio of 4:1 was carried out in methyl ethyl ketone at 70°C for 24 hours. The initiator azobisisobutyronitrile (0.0081 g; 0.0492 mmol) was dissolved in 11.98 ml of methyl ethyl ketone, then purged with argon for 20 minutes and glycidyl methacrylate (1.61 ml, 11.8 mmol) and stearyl methacrylate (1.16 ml, 2.95 mmol). The resulting reaction mixture was kept at 70°C for 24 hours. The polymer was precipitated into ice-cold methanol, filtered off on a Bunsen flask, and dried under reduced pressure for 24 h.

Для проведения модификации, предварительно высушенный образец древесины сосны, помещали в емкость. Во избежание всплытия, образец сверху накрывали сеткой, поверх которой был установлен груз. В емкость наливали 3% масс. раствор сополимера в метилэтилкетоне так, чтобы образец были полностью погружен и над образцом древесины оставался слой раствора не менее 5 мм. Пропитку проводили в течение 2 ч. По окончании пропитки образец древесины извлекали из раствора модификатора, подвергали термической обработке при 140°С в течение 2 ч. Далее высушенный образец извлекали из сушильного шкафа и оставляли на воздухе (при нормальных условиях) в течение 10 минут для охлаждения, а затем взвешивали.To carry out the modification, a pre-dried sample of pine wood was placed in a container. To avoid floating, the sample was covered from above with a net, on top of which a weight was placed. 3% of the mass was poured into the container. copolymer solution in methyl ethyl ketone so that the sample is completely immersed and a solution layer of at least 5 mm remains above the wood sample. The impregnation was carried out for 2 hours. After the impregnation, the wood sample was removed from the modifier solution, subjected to heat treatment at 140°C for 2 hours. Then the dried sample was removed from the oven and left in air (under normal conditions) for 10 minutes to cooling and then weighed.

Пример 2. Способ осуществляется аналогично примеру 1 при мольном соотношении мономеров глицидилметакрилата и стеарилметакрилата, равном 2.5:1. Использовали 8,16 мл метилэтилкетона, 0,0057 г (0,0344 ммоль) азобисизобутиронитрил, 1,008 мл (7,38 ммоль) глицидилметакрилата, 1,16 мл (2,95 ммоль) стеарилметакрилата. Example 2. The method is carried out analogously to example 1 with a molar ratio of glycidyl methacrylate and stearyl methacrylate monomers equal to 2.5:1. 8.16 ml of methyl ethyl ketone, 0.0057 g (0.0344 mmol) of azobisisobutyronitrile, 1.008 ml (7.38 mmol) of glycidyl methacrylate, 1.16 ml (2.95 mmol) of stearyl methacrylate were used.

Пример 3. Способ осуществляется аналогично примеру 1 при мольном соотношении мономеров глицидилметакрилата и стеарилметакрилата, равном 2:1. Использовали 6,88 мл метилэтилкетона, 0,0048 г (0,0295 ммоль) азобисизобутиронитрил, 0,806 мл (5,9 ммоль) глицидилметакрилата, 1,16 мл (2,95 ммоль) стеарилметакрилата. Example 3. The method is carried out analogously to example 1 with a molar ratio of glycidyl methacrylate and stearyl methacrylate monomers equal to 2:1. 6.88 ml of methyl ethyl ketone, 0.0048 g (0.0295 mmol) of azobisisobutyronitrile, 0.806 ml (5.9 mmol) of glycidyl methacrylate, 1.16 ml (2.95 mmol) of stearyl methacrylate were used.

Пример 4. Способ осуществляется аналогично примеру 1 при мольном соотношении мономеров глицидилметакрилата и стеарилметакрилата, равном 1,5:1. Использовали 5,61 мл метилэтилкетона, 0,004 г (0,0246 ммоль) азобисизобутиронитрил, 0,605 мл (4,43 ммоль) глицидилметакрилата, 1,16 мл (2,95 ммоль) стеарилметакрилат. Example 4. The method is carried out analogously to example 1 at a molar ratio of glycidyl methacrylate and stearyl methacrylate monomers equal to 1.5:1. 5.61 ml of methyl ethyl ketone, 0.004 g (0.0246 mmol) of azobisisobutyronitrile, 0.605 ml (4.43 mmol) of glycidyl methacrylate, 1.16 ml (2.95 mmol) of stearyl methacrylate were used.

Примеры 5, 9, 13, 17. Способ осуществляется аналогично примеру 1 при мольном соотношении мономеров глицидилметакрилата и алкилметакрилата, выбранного из ряда тетрадецилметакрилат, лаурилметакрилат, децилметакрилат, гексилметакрилат, равном 4:1.Examples 5, 9, 13, 17. The method is carried out analogously to example 1 with a molar ratio of monomers of glycidyl methacrylate and alkyl methacrylate, selected from the series tetradecyl methacrylate, lauryl methacrylate, decyl methacrylate, hexyl methacrylate, equal to 4:1.

Примеры 6, 10, 14, 18. Способ осуществляется аналогично примеру 1 при мольном соотношении мономеров глицидилметакрилата и алкилметакрилата, выбранного из ряда тетрадецилметакрилат, лаурилметакрилат, децилметакрилат, гексилметакрилат, равном 2.5:1.Examples 6, 10, 14, 18. The method is carried out analogously to example 1 at a molar ratio of monomers of glycidyl methacrylate and alkyl methacrylate, selected from the series tetradecyl methacrylate, lauryl methacrylate, decyl methacrylate, hexyl methacrylate, equal to 2.5:1.

Примеры 7, 11, 15, 19. Способ осуществляется аналогично примеру 1 при мольном соотношении мономеров глицидилметакрилата и алкилметакрилата, выбранного из ряда тетрадецилметакрилат, лаурилметакрилат, децилметакрилат, гексилметакрилат, равном 2:1.Examples 7, 11, 15, 19. The method is carried out analogously to example 1 at a molar ratio of monomers of glycidyl methacrylate and alkyl methacrylate, selected from the series tetradecyl methacrylate, lauryl methacrylate, decyl methacrylate, hexyl methacrylate, equal to 2:1.

Примеры 8, 12, 16, 20. Способ осуществляется аналогично примеру 1 при мольном соотношении мономеров глицидилметакрилата и алкилметакрилата, выбранного из ряда тетрадецилметакрилат, лаурилметакрилат, децилметакрилат, гексилметакрилат, равном 1,5:1.Examples 8, 12, 16, 20. The method is carried out analogously to example 1 with a molar ratio of glycidyl methacrylate and alkyl methacrylate monomers selected from the series tetradecyl methacrylate, lauryl methacrylate, decyl methacrylate, hexyl methacrylate equal to 1.5:1.

Таким образом, упрощенный способ модификации древесины, включающий обработку древесины погружным методом в течение 2 ч при нормальных условиях в пропиточном растворе - 3% масс. растворе сополимера глицидилметакрилата и выбранного из ряда гексилметакрилат, децилметакрилат, лаурилметакрилат, тетрадецилметакрилат, стеарилметакриалат производного метакрилата в метилэтилкетоне при мольном соотношении мономерных звеньев глицидилметакрилата : алкилметакрилата, равном (4-1.5):1, последующую термообработку при 140°С в течение 2 ч, обеспечивает гидрофобизацию древесины и повышение ее водостойкости.Thus, a simplified method of wood modification, including the processing of wood by the immersion method for 2 hours under normal conditions in an impregnating solution - 3% of the mass. solution of a copolymer of glycidyl methacrylate and selected from a series of hexyl methacrylate, decyl methacrylate, lauryl methacrylate, tetradecyl methacrylate, stearyl methacrylate of a methacrylate derivative in methyl ethyl ketone at a molar ratio of monomeric units of glycidyl methacrylate : alkyl methacrylate equal to (4-1.5): 1, subsequent heat treatment at 140 ° C for 2 hours provides hydrophobization of wood and increase of its water resistance.

Claims (1)

Способ модификации древесины, включающий обработку древесины погружным методом в пропиточном растворе при нормальных условиях с последующей термообработкой, отличающийся тем, что в качестве пропиточного раствора используют 3% масс. раствор предварительно полученного сополимера глицидилметакрилата и выбранного из ряда гексилметакрилат, децилметакрилат, лаурилметакрилат, тетрадецилметакрилат, стеарилметакриалат производного метакрилата в метилэтилкетоне, при мольном соотношении мономеров, равном (4-1.5):1, пропитку осуществляют в течение 2 ч, а термообработку – при 140°С в течение 2 ч. A method for modifying wood, including the processing of wood by the immersion method in an impregnating solution under normal conditions, followed by heat treatment, characterized in that 3% of the mass is used as an impregnating solution. a solution of a preliminarily obtained copolymer of glycidyl methacrylate and a hexyl methacrylate, decyl methacrylate, lauryl methacrylate, tetradecyl methacrylate, stearyl methacrylate of a methacrylate derivative selected from a series in methyl ethyl ketone, at a molar ratio of monomers equal to (4-1.5): 1, impregnation is carried out for 2 hours, and heat treatment is carried out at 140 ° C for 2 hours.
RU2021112433A 2021-04-29 2021-04-29 Wood modification method RU2764926C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021112433A RU2764926C1 (en) 2021-04-29 2021-04-29 Wood modification method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021112433A RU2764926C1 (en) 2021-04-29 2021-04-29 Wood modification method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764926C1 true RU2764926C1 (en) 2022-01-24

Family

ID=80445412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021112433A RU2764926C1 (en) 2021-04-29 2021-04-29 Wood modification method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764926C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1306714A1 (en) * 1985-12-10 1987-04-30 Институт химии древесины АН ЛатвССР Method of manufacturing modified wood
US5344956A (en) * 1991-04-26 1994-09-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Fluoroacrylate monomers and polymers, processes for preparing the same and their use
RU2212335C1 (en) * 2002-07-26 2003-09-20 Беляев Дмитрий Анатольевич Composition for water-repellency of wood
RU2375169C1 (en) * 2008-08-11 2009-12-10 Геннадий Иванович Царев Method of wood processing
RU2381895C2 (en) * 2007-06-13 2010-02-20 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ" Method for production of modified wood
RU2712521C1 (en) * 2019-02-07 2020-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Модификация" Method of producing modified wood

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1306714A1 (en) * 1985-12-10 1987-04-30 Институт химии древесины АН ЛатвССР Method of manufacturing modified wood
US5344956A (en) * 1991-04-26 1994-09-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Fluoroacrylate monomers and polymers, processes for preparing the same and their use
RU2212335C1 (en) * 2002-07-26 2003-09-20 Беляев Дмитрий Анатольевич Composition for water-repellency of wood
RU2381895C2 (en) * 2007-06-13 2010-02-20 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ" Method for production of modified wood
RU2375169C1 (en) * 2008-08-11 2009-12-10 Геннадий Иванович Царев Method of wood processing
RU2712521C1 (en) * 2019-02-07 2020-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Модификация" Method of producing modified wood

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2536772B1 (en) Water and oil resistant agent for paper and paper treatment process
JP2777040B2 (en) Fluorine-containing copolymers and aqueous dispersions produced therefrom
JP3059598B2 (en) Oil and water resistant agents composed of fluorine-containing copolymer
JP5413508B2 (en) Water and oil resistant agent for paper, paper processing method and processed paper
NO160662B (en) FORMALDEHYDE-FREE VAN BASIS OF A CRY-BINDABLE POLYMETHER FOR ITS MANUFACTURING AND USING IT.
Shao et al. An environmentally friendly and high wet-bond strength adhesive based on starch, itaconic acid and silicone
EP4600281A1 (en) Organosilicon polymer and use thereof
Bongiovanni et al. Water resistance improvement of filter paper by a UV-grafting modification with a fluoromonomer
RU2764926C1 (en) Wood modification method
RU2764921C1 (en) Wood modification method
RU2689743C1 (en) Use of core-shell-type polymer particles as surface sizing agents
RU2764924C1 (en) Wood modification method
CN111876106B (en) Preparation method of binary organic silicon system modified starch-based wood adhesive, product and application thereof
RU2764925C1 (en) Wood modification method
US3297623A (en) Graft of polydiene with acrylate and methylol acrylamide
NL8000668A (en) METHOD FOR TREATING WOOD AND PRODUCT OBTAINED THEREFROM
CN116376483B (en) Adhesive, and preparation method and application thereof
NO170026B (en) APPLICATION OF POWDER POLYMERISATES OF (MET) ACRYLIC ACID DERIVATIVES AND SILICONE RESINES FOR THE PROTECTION OF MINERAL BUILDING MATERIALS
RU2615694C1 (en) Method of polymer coating producing on the surface cotton cloth
KR102890187B1 (en) New polymer and method for preparing the same
JP7793820B2 (en) Novel polymer and its manufacturing method
RU2603734C1 (en) Method of producing polymer coating on surface of cotton fabric
US2650250A (en) N-methylol-p-vinyl benzamide
CN121427030A (en) A non-fluorinated copolymer, its preparation method and application
CN121611012B (en) Strong and tough waterborne structural resin compositions, kits, and their preparation and application methods for constructing fiber matrices in paper-based and pulp molded products.