Способ обработки древесины и состав для ее пропитки

 

1. Способ обработки древесины путем ее пропитки составом, содержащим полиэфирную смолу, стирол и гидроперекись изопропилбензола, и последующей термообработки , отличающийся тем, что, с целью снижения водои влагопоглощения и улучшения антифрикционных свойств древесины , а также снижения энергоемкости процесса, в состав дополнительно вводят холестериловый эфир каприновой кислоты, а термообработку осуществляют в жидкой среде, содержащей кремнийорганическую жидкость и ванадиевый ангидрид в соотношении 100:0,01 -100:0,2 соответственно. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в жидкую среду для термообработки дополнительно вводят монобутилфосфорную кислоту в количестве 10-20 мае. ч, на 1 мае. ч, ванадиевого ангидрида. 3.Состав для пропитки, древесины, содержащий полиэфирную смолу, стирол и гидроперекись изопропиленбензола, отличающийся тем, что, с целью снижения водои влагопоглощения и улучшения антифрикционных свойств древесины, он допол (Л нительно содержит холестериловый эфир с каприновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полиэфирная смола 26,4-65,2 Стирол 32,6-68,6 Гидроперекись изо1 ,5-1,9 пропиленбензола Холестериловый эфир со о 1 to 0,5-3,2 каприновой кислоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З(51) В 27 К 3/50; В 27 К 3/15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3457340/29-15 (22) 23.06.82 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) Б. И. Купчинов, Ю. Д. Баранов, В. Г. Родненков, Б. П. Батаев и В. А. Белый (71) Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской ССР (53) 674.049 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 577130, кл. В 27 К 5/06, 1977.

2. Модификация древесины синтетическими полимерами. Минск, 1973, с. 99 — 107 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР № 733979, кл. В 27 К 3/34, 19?8.

4. Рациональное и комплексное использование древесины в деревообрабатывающеи промышленности. М., 1974, с. 278 — 280 (прототип). (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

И СОСТАВ ДЛЯ ЕЕ ПРОПИТКИ. (5?) 1. Способ обработки древесины путем ее пропитки составом, содержащим полиэфирную смолу, стирол и гидроперекись изопропилбензола, и последующей термообработки, отличающийся тем, что, с целью снижения водо- и влагопоглощения и улучшения антифрикционных свойств древесины, а также снижения энергоемкости процесса, в состав дополнительно вводят холестериловый эфир каприновой кислоты, а термообработку осуществляют в жидкой среде, содержащей кремнийорганическую жидкость и ванадиевый ангидрид в соотношении 100:0,01 — 100:0,2 соответственно.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в жидкую среду для термообработки дополнительно вводят монобутилфосфорную кислоту в количестве 10 — 20 мас. ч. на

1 мас. ч, ванадиевого ангидрида.

3. Состав для пропитки, древесины, содержащий полиэфирную смолу, стирол и гидроперекись изопропиленбензола, отличающийся тем, что, с целью снижения во- д до- и влагопоглощения и улучшения антифрикционных свойств древесины, он дополнительно содержит холестериловый эфир каприновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэфирная смола 26,4 — 65,2

Стирол 32,6 — 68,6

Гидроперекись изоОааб пропиленбензола 1,5 в 1,9

Холестериловый эфир каприновой кислоты 0,5-3,2 СО

1130472

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в процессе химической модификации древесины.

Известен способ обработки древесины, включающий первоначальное воздействие на нее газообразного низкомолекулярного алкиламина нри 5 — 15 С в течение 0,25—

0,33 ч (I)

Недостатком данного способа является сложность технологического процесса (требующего дополнительной операции нейтрализации образующейся в процессе обработки хлорной кислоты) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки древесины путем ее пропитки составом, содержащим полиэфирную смолу, стирол и гидроперекись изопропилбензола, и последующей терм ооб работки (2).

Недостатками известного способа являются относительно высокие водо- и влагопоглощающие и сравнительно низкие антифрикционные свойства обработанной древесины, а также повышенная энергоемкость процесса за счет сравнительно высокой температуры термообработки (100 — 120 С) .

Известен состав для пропитки древесины, содержащий карбамидно-формальдегидную смолу, модифицированную фурановыми соединениями, стирол. малеиновый ангидрид, гидроперекись изопропиленбензола и солянокислый анилин (3).

Недостатком данного состава является высокий коэффициент трения получаемого при его использовании материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является состав (4) для пропитки древесины, содержащий, мас.p/p...

Полиэфирная смола 40 — 60

Стирал 39,5 — 54

Гидроперекись изопропилбензола 0,5 в 1,0

Недостатками известного состава являются относительно высокие водо- и влагопоглощение и сравнительно низкие антифрикционные свойства полученного при его использовании материала из древесины.

Цель изобретения — снижение водо- и влагопоглощения и улучшение антифрикционных свойств древесины, а также снижение энергоемкости процесса.

Эта цель достигается тем, что при способе обработки древесины путем ее пропитки составом, содержащим полиэфирную смолу, стирол и гидроперекись изопропилбензола, и последующей термообработки, в состав дополнительно вводят холестериловый эфир каприновой кислоты, а термообработку осуществляют в жидкой среде, содержащей крем нийорганическую жид5

55 кость и ванадиевый ангидрид в соотношении 100:0,01 — 100:0,2 соответственно.

Кроме того, в жидкую среду для термообработки может быть введена дополнительно монобутилфосфорная кислота в количестве 10 — 20 мас. ч, на 1 мас. ч, ванадиевого ангидрида.

При этом состав для пропитки древесины, содержащий полиэфирную смолу, стирол и гидроперекись изопропилбензола, дополнительно содержит холестериловый эфир каприновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас. /p.

Полиэфирная смола 26,4 — 65,2

Стирол 32,6 — 68,6

Гидроперекись изопропилбензол а 1,5 в 1,9

Холестериловый эфир каприновой кислоты 0,5 — 3,2

Химическая особенность холестерилового эфира каприновой кислоты заключается в том, что составляющие его молекулы, имеющие палочкообразную форму, обладают низким молекулярным взаимодействием и могут. свободно перемещаться одна относительно другой, в результате чего вещество оказывается текучим, как и все жидкости, но при этом у него сохраняется взаимная ориентация молекул, характерная для твердого кристаллического состояния. Введение его в стирольно-полиэфирный состав счособствует некоторому повышению его реакционной способности и в то же время приводит к большей густоте межмолекулярных связей, образующих при отверждении пространственный полимер, придающий древесине более низкое водо- и влагопоглощение. При этом установлено улучшение антифрикционных свойств обработанной древесины, что, по-видимому, обусловлено низким напряжением сдвига этого вещества вследствие характерного для него низкого межмолекулярного взаимодействия.

Процесс отверждения состава в объеме древесины характеризуется некоторым индукционным периодом, который уменьшается с роетом температуры. Повышение температуры до 100 С и более приводит к возрастанию потерь етирола в результате испарения его из состава.

Процесс отверждения состава в объеме древесины при химическом модифицировании гидроперекисью изопропилбензола протекает не мгновенно, а длится некоторое время. При соответствующей температуре происходит постепенное образование полимера, но, вследствие неравномерлого обогрева по всему объему древесины, полидисперсного и разветвленного. Для обеспечения лучшего качества образующегося полимера термообработку наполненной древесины осуществляют в среде кремнийорганической жидкости и ванадиевого ангидрида.

Использование такой среды для термооб11 з работки наполненной древесины обеспечивает нагревание ее в начальный период до температуры, необходимой для инициации процесса отверждения, а после — отбор тепла, освобождающегося при реакции отверждения, и передачу его по всему объему древесины. Использование ванадиевого ангидрида обусловлено тем, что в подкисленной среде (монобутилфосфорная кислота) происходит взаимодействие между гидроперекисью изопропилбензола и ванадиевым ангидридом с образованием в качестве промежуточных продуктов свободных радикалов, вызывающих реакцию сополимеризации полиэфирного связующего со стиролом.

Состав для пропитки древесины готовят следующим образом.

В емкость с полиэфирной смолой добавляют стирол, а затем вводят холестериловый эфир. каприновой кислоты и гидроперекись изопропилбензола. Полученную смесь тщательно перемешивают. С целью ускорения процесса растворения полиэфирной смолы в стироле рекомендуется смесь подогревать до 50 С.

Варианты составов для пропитки древесины представлены в табл. 1.

30472

Способ обработки древесины осуществляют следующим образом.

Для обработки используют заготовки древесины рассеяннососудистых пород (береза, осина), высушенные до влажности

8 — 12 /о, имеющие степень уплотнения 35 /О.

Такие заготовки первоначально наполняют приготовленными составами для пропитки (составы 1 — 5), а затем подвергают термообработке в среде кремнийорганичес1п кой жидкости, ванадиевого ангидрида и монобутилфосфорной кислоты. В качестве кремнийорганических жидкостей могут быть использованы полиметилсилоксановые и полиэтилсилоксановые олигомеры.

В табл. 2 представлены различные варианты осуществления способа.

В табл. 3 приведены свойства модифицированной древесины, полученной известным и предлагаемым способами с использованием различных составов.

Как видно из табл. 1 — 3, использование изобретения позволяет снизить водо- и влагопоглощение модифицированной древесины и температуру термообработки, улучшить антифрикционные свойства модифицированной древесины.

Таблица 1

Содержание, мас. 7, в составе

Компоненты

65,2 48,8

48,8 57,5 63,3 68,6

32,6

1,9 1,9 1,8

1,5

Гидроперекись изопропилбенэола 1,7

2,3 3,2 3,2

0,5 0,9

Таблица 2

Параметры обработки древесины

Температура,ОС

Соотношение кремнийорганической жидкости и ванадиевого ангидрида в среде для обработки (по массе) Время термообработки, мин

Соотношение монобутилфосфорной кислоты и ванадиевого ангидрида в среде для обработки (по массе) 80

10:1

100:0,01

100:0,1

100:0,2

90

15:1

100

20:1

Полиэфирная смола (полиэфирмалеинатфталат) Стирол (общее содержание) Холестериловый эфир каприновой кислоты

38,3 31,6 26,4

1130472

Таблица 3

С использованием известного состава (4) 4,9-6,3

4,0-4,6

3,1-3,9

2,0-2,7

0,3-0,4

0,3-0,4

Известный (2) Предлагаемый с использованием составов

4,2

2,3

0,13

2,0

4,1

0,13

2,0

4,1

0,125

4,1

2,0

0,11

1,8

0,11

3,9

3,8

О, 105

1,7

0,1

3,5

1,3

0,1

3,2

3,2

0,097

0,098

0,095

0,095

0,097

0,095

0,095

1,0

3,2

3,0

0,9

2,9

0,7

1,4

3,7

1,3

3,5

1,3

3,5

Приведено три значения в соответствии с параметрами обработки древесины из табл. 2.

Составитель В. Ключников

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 9113/16 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4