木材防腐剂成分分析,防腐剂配方研发及技术应用

木材防腐剂成分分析，配方研发及技术应用导读：本文详细介绍了木材防腐剂的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。

木材是一种天然有机材料，具有明显的生物特性，易被菌、虫、海生钻孔虫等生物侵袭。禾川化学引进尖端配方破译技术，专业从事木材防腐剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为木材防腐剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。

一.背景

木材是一种天然有机材料，具有明显的生物特性，易被菌、虫、海生钻孔虫等生物侵袭。在使用前，根据不同的应用环境，选用合适的防腐剂，进行恰当的处理，则可以有效地延缓木材腐朽。随着人们生活水平的提高，对木材的需求量也日益增加。我国可采伐使用的森林资源十分有限，寄希望于使用大量外汇进口木材也是不现实的。立足于国内，充分利用现有资源，走可持续发展之路，是我国木材工业发展的必由之路。对木材进行防腐处理，延长木制品的使用年限，是节约木材、保护森林资源的重要途径之一。我国目前经防腐处理后使用的木材很少，且大多使用的是对人类和环境危害大的传统的木材防腐剂。因此了解木材防腐剂进展，研制和开发新型木材防腐剂是十分必要的。

到目前为止，最为常用防止木材腐朽的方法还是用化学药剂防腐。当前使用最多的是水溶性防腐剂，约占防腐剂使用总量的3/4[1]。水溶性防腐剂主要有：铜铬砷(CCA)、铜铬硼(CCB)、氟铬酚砷(FCAP)、氨溶砷酸铜(ACA)、酸性铬酸铜(ACC)等。这些药剂已经得到了广泛应用，其中CCA的使用量最大，约占水

溶性防腐剂使用量的60%[1]。目前，有关CCA的工作主要是CCA在木材中的固化和微观分布研究。

由于单一防腐剂抗木腐菌、虫的范围比较狭窄，现在一般将两种或几种防腐剂按一定比例混合，不但可以克服单一防腐剂使用时的不足之处，而且还会产生一些新的特性。目前，复合防腐剂已在世界各国得到了最广泛的应用，并取得了很好的效果。

由于传统防腐剂存在诸多不足，迫使人们研究和寻找对人畜无害、对环境无污染、仅对微生物有毒的新型防腐剂。符合上述要求的防腐剂较多，目前研究较多的包括水溶性的烷基铵类化合物(AAC)、氨溶烷基胺铜（ACQ）、硼化物、二甲基二硫代氨基甲酸铜（CDDC）和油溶性的百菌清（CTL）、有机碘化物(IPBC)等。

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二.常见防腐剂

2.1新型水溶性防腐剂

2.1.1氨溶烷基胺铜（ACQ，Ammoniacal Copper Quats）

ACQ是美国CSI公司研制的木材保护剂，通过了美国环保部门的认可，并进行了标准化工作，列入了AWPA标准，主要在加拿大、美国等国生产，已作为新一代木材保护剂投入商业应用。

根据AWPA标准所列，ACQ有3种类型，即ACQ-A、ACQ-B和ACQ-D。其中，ACQ-A和ACQ-B于1992年列入AWPA标准P5，ACQ-D于1995年列入AWPA标准P5。A型和B型的差异仅是铜和季铵盐的比率不同。在D型中没有了氨气的挥发，改善了操作条件，降低了成本，并且处理材不变色。

商品ACQ原液为深蓝色，在进行防腐处理时，会有刺激性的气体挥发出来。ACQ有较好的渗透性，对大规格木材处理十分有效。如对于较难浸透的杉木，边材（105mm×105mm×1000mm）的浸润率可达100%，注入量达300kg/m3（湿质量）以上；原木（直径100mm，长1000mm）注入量达500kg/m3（湿质量）以上。室内实验表明：经ACQ处理的木材，当保持量为0.7kg/m3时（以铜计），其质量损失率低于10%，吸湿性与未处理的之比为0.88，对铁钉的腐蚀性与未处理的之比为1.42。当保持量达到7.0kg/m3时（以铜计），经野外实验，5a仅有轻微腐朽，而没有任何处理的对照组3a地下部分就完全腐朽了。另外，ACQ还可用于铁路枕木的处理，效果很好。由于ACQ在处理过程中有挥发性气体，操作人员需要防护装备。

ACQ具有如下优点：

1)具有良好的防霉、防腐、防虫的性能；

2)对木材具有良好的渗透性，可用来处理大规格、难处理的木材和木质品；

3)抗流失性，具有长效性；

4)低毒不含砷、铬、酚等对人畜有害的物质。ACQ已成为取代目前在世界各国

广泛使用的CCA的新一代木材保护剂，现已在美国、日本和东南亚等国家投入使用。目前，国内尚未研究和应用，一些学校和科研单位已开始实验室研制。

2.1.2烷基铵化物(AAC)

烷基铵化物(AAC)是第三级铵盐和第四级铵盐的总称，它对广泛围的生物有效力、对环境的影响小、自然降解性好，处理后的木材外观和加工性能与未处理材相似，颇有应用潜力，该药剂于1998年再次列入AWPA标准P8[4]。AAC 作为木材防腐剂为水溶性的，与铜铬砷类防腐剂价格相近，但其抗流失效力较铜铬砷类防腐剂低。

在烷基铵化物中，季铵盐用作木材防腐剂的研究较多。季铵盐本是一种阳离子表面活性剂，自从半个多世纪前Domagk G发现含有长链烷基的季铵盐具有强力的杀菌性能以来，被逐步引入到木材保护行业。作为木材防腐剂用季铵盐的筛选围绕着以下几个方面进行：

1）杀菌的广谱性，即产品对多种木腐菌具有较强的杀灭和抑制能力；

2）产品的毒性要小，生物降解性要好，对环境没有不良影响；

3）产品在水中溶解性能要好，耐光和热，贮存稳定性要好；

4）表面张力要小，浸润、渗透性要强；

5）与其它防腐剂和杀虫剂的配伍性要好。

目前季铵盐防腐剂已经发展了多代。在一些发达国家，广泛用作木材防腐剂和木材防变色剂，有些品种还可用作防虫剂。在详细研究了季铵盐类化合物的结构与杀菌力之间的关系后，认为二甲基二癸基氯化铵(DDAC)是最具应用前景的木材防腐剂和抗变色的药剂。DDAC对木材具有天然亲和力，通过阳离子交换