Improvement of waterbased wood coating performance - MTMOS reactivity with wood

The study analyzed the reactivity of wood with water-based systems containing methyltrimethoxysilane (MTMOS) and an acrylic binder. A structural analysis of wood treated with organosilanes and then extracted with water, was performed using (Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In the FTIR spectra, the analyzed bands included 1250 cm-1which are responsible for vibrations of SiC and/or SiO groups. These bands are characteristic for silicon bonds with atoms of carbon and oxygen originating from the methoxy groups found in organosilanes. The presence of these bands in the spectra proves the occurrence of a reaction between wood and MTMOS. The concentration of silicon was determined by Atomic absorption spectroscopy (AAS) in treated wood and then extracted with water.

Celem pracy było zbadanie reaktywności drewna sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) z wodnym systemem powłokowym na bazie żywicy akrylowej, zawierającym MTMOS (metylotrimtoksysilan). Analizę strukturalną drewna po reakcji z MTMOSi żywicą akrylową oraz po ekstrakcji wodą, wykonano metodą spektroskopii w podczerwieni (FTIR). Przedstawione wyniki analizy strukturalnej drewna z MTMOS wskazują na wysoką reaktywność badanego organosilanu z substancją drzewną. Zarejestrowane pasma absorpcji na widmach IR drewna po reakcji z MTMOS, jak i po ekstrakcji wodą (1250 cm-1) są odpowiedzialne za drgania grupy SiC i/lub SiO. Pasma te zarejestrowane na widmach IR drewna z MTMOS są charakterystyczne dla wiązania krzemu z atomem węgla i tlenu pochodzącym od grupy metoksylowejobecnej w organosilanie. Obecność tych pasm na widmie świadczy o zajściu reakcji między pyłem drzewnym a organosilanem. Potwierdzeniem jest wysokie stężenie krzemu wykazane w analizie AAS. Bardzo niski procent wymycia krzemu z pyłu drzewnego, przy wysokiej jego reaktywności, jest szczególnie widoczny w przypadku mieszaniny: 20% żywicy akrylowej z udziałem MTMOS o stężeniu 5%, jak również MTMOS o stężeniu 2,5%.