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随着人们环保意识的提高,不含金属的水载型防腐剂将是木材防腐行业的发展方向,其中硼基木材防腐剂具有抗菌杀虫效果优异、对人畜低毒、价格低廉等诸多优点,具有广阔的发展前景。但硼酸盐的水溶性极佳且不会与木材发生结合,处理材在使用过程中内部硼酸盐容易发生流失,导致保护效果下降,极大地局限了硼酸盐处理材的使用领域。本研究针对以上不足,采用氟硼酸钠与季铵盐复合处理的方法,通过离子交换反应制备疏水型四氟硼酸季铵盐,并以此为有效成分制备出稳定的O/W型四氟硼酸季铵盐微乳液,然后通过微乳液一步法处理和两步法复合处理,旨在提高处理材的综合性能,开发出氟硼酸钠/季铵盐复合处理木材的新技术和新方法。主要研究结论如下: (1)制备得到的二癸基二甲基四氟硼酸盐(DBF)和十二烷基二甲基苄基四氟硼酸盐(BBF)。常温下分别为淡黄色油状液体和白色蜡状固体。它们对彩绒革盖菌(Trametes versicolor)、密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)、黑曲霉(Aspergillus niger)、绿色木霉(Trichoderma viride)和桔青霉(Penicillium citrinum)等多种真菌的抑菌性较强,与对应的氯盐相近。热稳定性优良,能在室温至300℃范围内稳定存在,溶解度低,具有很强的疏水性。 (2)通过实验确定了优化的DBF微乳液配制工艺,其中DBF与表面活性剂之比为11∶50。DBF乳油为澄清透明的油状液体,经过稀释后得到DBF微乳液,外观上保持澄清透明。不同浓度的DBF微乳液(0.1%~1.0%)的平均粒径均小于30nm,且具有优异的冷藏(冻)稳定性、稀释稳定性、储存稳定性、加热稳定性、离心稳定性和抑菌性。 (3)DBF微乳液一步法处理对南方松(Pinus spp.)具备良好的渗透性,有效成分DBF可以进入并沉积于木材细胞壁中。处理材的防霉性能显著增强,吸水性下降。 (4)氟硼酸钠/季铵盐两步法复合处理可以显著提高木材中硼的抗流失性,二者摩尔比为1∶1.5时抗流失性最佳。该两步法复合处理不会对木材细胞结构造成破坏,且生成的四氟硼酸季铵盐沉积在木材细胞壁中。在此配比下,经过复合处理的南方松耐腐性、防霉性和抗白蚁性均随着处理浓度的增加而显著提高。该复合处理还可以显著降低木材的吸水率和平衡含水率,并在一定程度上提高尺寸稳定性,并能保持木材原有的力学性能。