纳米SiO_(2)-IPBC微胶囊的制备及其在橡胶木防霉的应用

摘要

【目的】制备一种新型纳米SiO_(2)-IPBC微胶囊防霉剂并探究其性能,旨在提高3-碘-2-丙炔基氨基甲酸丁酯(IPBC)在木材中的固着性能和耐老化性能,使其具有长效缓释性能,拓宽其在木材防霉领域的应用范围。【方法】通过溶胶–凝胶法合成的纳米SiO_(2)粉末为囊壁,以IPBC为囊芯,采用真空共混法制备纳米SiO_(2)-IPBC微胶囊木材防霉剂。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、耐光老化和缓释性能分析等方法对微胶囊进行表征;以橡胶木为研究对象,可可球二孢、黑曲霉、绿色木霉、桔青霉为被试菌种,对不同质量分数纳米SiO_(2)-IPBC微胶囊防霉剂处理的橡胶木抑菌效力进行综合评价,获得微胶囊防霉剂的综合性能指标。【结果】纳米SiO_(2)-IPBC微胶囊呈规则球状,粒径分布在20~100 nm之间,包覆率达46.33%。微胶囊发生热失重温度为120~280℃;经紫外灯照射60 min仅产生轻微黄变。微胶囊在质量分数20%的乙醇水溶液中,前60 min释放速率较快,后180 min释放缓慢,240 min时释放率达50%。FTIR分析表明微胶囊有Si-OH键生成。SEM表明微胶囊除了分布于木材导管中,还大量沉积在木材纹孔内。橡胶木防霉实验结果表明:随着微胶囊防霉剂质量分数的增加,其对4种霉菌的防治效力逐渐提高,当微胶囊防霉剂的质量分数为1.25%时,其对可可球二孢、桔青霉、绿色木霉、黑曲霉的防治效力均达到最高值,分别为78.125%、75.000%、68.750%和62.750%,防治效力由强到弱的顺序为可可球二孢>桔青霉>绿色木霉>黑曲霉。【结论】本研究制备的纳米SiO_(2)-IPBC微胶囊新型防霉剂,改善了IPBC的耐光老化性能,并具有缓释效果。微胶囊防霉剂对于4种橡胶木常见的霉菌均有较好的抑制作用,其中对蓝变菌可可球二孢的防治效果最佳。