MF-IPBC微胶囊木材防霉剂的制备及其性能研究

刘彦君, 徐国祺

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森林工程 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (06) : 166-174.

MF-IPBC微胶囊木材防霉剂的制备及其性能研究

  • 刘彦君, 徐国祺
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摘要

为优化MF-IPBC微胶囊防霉剂制备工艺,探究最佳制备条件对微胶囊耐老化、缓释和防霉性能的影响,旨在为该微胶囊防霉剂的制备、测试及应用提供理论依据。以三聚氰胺甲醛树脂(MF)为壁材,以碘丙炔正丁胺甲酸酯(IPBC)为芯材,以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为乳化剂,采用原位聚合法制备MF-IPBC微胶囊木材防霉剂。试验采用单因素变量法,分别研究芯壁质量比、温度和pH等因素对微胶囊微观形貌、粒径分布的影响。探究最佳制备工艺下微胶囊防霉剂在不同温度、紫外老化环境下性能的变化,研究MF-IPBC微胶囊缓释性能。采用抑菌圈法研究该防霉剂的抑菌性能。试验结果表明,微胶囊合成的最佳制备工艺为,当设置芯壁质量比为2∶1、反应温度为55℃、pH为4.5、反应时间为2 h、搅拌速率为600 r/min时,微胶囊在微观形貌下观察粒径分布均匀,平均粒径约为4.23μm,用其处理于杨木中后呈现膜状覆盖于木材细胞壁上。老化试验结果表明,MF-IPBC微胶囊紫外老化24 h与IPBC粉末紫外老化6 h颜色接近,温度老化90℃时的MF-IPBC微胶囊颜色与温度老化70℃时IPBC粉末颜色相近;MF-IPBC微胶囊40~100℃始终未被高温熔化,而IPBC粉末在70℃开始转化为液态;微胶囊用质量分数20%的二甲苯水溶液稀释,前0.5 h释放速率快,随后的4.5 h释放速率减缓,5 h时基本完全释放达到稳定状态。抑菌圈试验结果表明,当微胶囊防霉剂质量分数为1%时,可可球二孢抑菌圈直径最大,当微胶囊防霉剂质量分数为0.8%时,黑曲霉、绿色木霉和桔青霉的抑菌圈直径均为最大。研究结果表明制备的MF-IPBC微胶囊防霉剂有效提高了IPBC耐老化性能,使芯材IPBC具有缓释效果,对4种菌种具有抑制作用,特别是对可可球二孢抑制效果最明显。

关键词

微胶囊 / 木材防霉 / 缓释性能 / 耐老化性 / 抑菌性能

中图分类号

TS62

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刘彦君, 徐国祺. MF-IPBC微胶囊木材防霉剂的制备及其性能研究. 森林工程. 2024, 40(06): 166-174

基金

国家自然科学基金(31500470); 黑龙江省自然科学基金(C2016014)

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