Способ модификации древесины Советский патент 1975 года по МПК B27K3/50 B27K5/06 

1

Изобретение относится к способам модификации древесины с помощью синтетических полимеров, которые способствуют повышению целого комплекса ее качествеиных показателей.

Известен способ модификации древесины термо-каталитическим методом с предварительной пропиткой древесины пропиточным раствором. Однако пропиточный раствор дополнительно содержит насыщенный или ненасыщенный сополимерирующийся полимер, растворимый в применяемом мономере.

Цель изобретения - повышение, содержания полимера в древесине и улучшение ее физико-механических показателей. Для этого в качестве мономера используют полифункциоиальное гетероциклическое соединение фуранового типа, например 2-винилфуран. Процесс отверждения 2-винилфурапа в древесине проводят одностадийно термо-каталитическим методом при 50-130°С с применением катализатора кислотного типа, например бензолсульфокислоты, в количестве 0,01-3,0% от веса мономера.

Древесина, модифицированная поливинилфураном, отличается от натуральной древесины пониженным влаго-и водопоглощением, повышеппой биостойкостью и более высокими физико-мехапическими показателями.

В качестве древесных материалов может использоваться патуральная древесина лиственных и хвойных пород, измельченная древесина, древесные отходы и другие материалы.

Пример 1. Образцы абсолютно сухой натуральной древесины березы размерами 30X30X10 мм и 20X20X5 мм погружают в стеклянный стакан, наполненный 2-винилфураном с катализатором (бензолсульфокислотой), растворенным в растворителе (ацетоне). Бензолсульфокислоту предварительно растворяют в ацетоне для обеспечения равномерного распределения катализатора в 2-винилфуране и для предотвращения частичной полимеризации последнего до его введения в древесину. Содержание бензолсульфокислоты- 2 % от веса мономера, соотношение катализатора и ацетона 1 : 10. Стакан помещают в автоклав, где образцы вакуумируют 30 мин при остаточпом давлении 300 мм рт. ст., затем выдерживают при давлении 5-6 атм в течение 60- 90 мин. Лропитаппые образцы термостатируют leO мин при 100°С. При этих условиях выход прочпо связанного с древесиной полимера составляет 98% от массы введеппого в древесину мономера.

Образцы модифицироваппой древесины исследовали на влаго-и водопоглощение (ГОСТ 11487-65 и 11488-65) и биостойкость (ГОСТ

11540-65). Влагопоглощение за 1 сут снизилось в 8,0 раз, водопоглощение в 3,2 раза по сравнению с натуральной древесиной. Предельные значения влаго-и водопоглощения соответственно снизились в 1,7 и ,2,1 раза. Данные свидетельствуют о значительной гидрофобизации древесины при ее модификации поливинилфураном. Кроме того, полученная древесина соответствует требованиям ГОСТ 11540-65 на бпостойкие материалы.

Пример 2. Навеску измельченной (0,25- 0,5 мм) абсолютно сухой древесины березы (2 г) тщательно перемешивают в стеклянном стаканчике со смесью 0,9 г 2-винилфурана, 0,018 г бензолсульфокислоты (ТУГАПУ 25-66) и 0,09 г ацетона.

Пропитанные опилки помещают в открытую пробирку и термостатируют 2 ч при 50°С. Не вступивший в реакцию мономер удаляют экстракцией бензолом в аппарате Сокслета

(6ч), остаток высушивают до постоянной массы при 105С и взвешивают.

При описанных условиях образуется 96,1% прочно связанного с древесиной полимера от массы исходного мономера.

Предмет изобретения

Способ модификации древесины путем пропитки ее мономером и последующего термокаталитического отверждения, отличающийс я тем, что, с целью повышения содержания полимера в древесине и улучшения ее физикомеханических показателей, в качестве мономера используют полифункциональное гетероциклическое соединение фуранового типа, например 2-винилфуран, а отверждение осуществляют при 50-130°С в присутствии кислотного катализатора, например бензолсульфокислоты, в количестве 0,01-3,0% от веса

мономера.