混和导电单元对落叶松胶合板电磁屏蔽功能的影响

以不锈钢纤维(SF)、黄铜纤维(CF)、超细镍粉(Ni)以及石墨粉(CP)为导电单元,采用纤维与粉末、不锈钢纤维与黄铜纤维混和方式,在脲醛树脂胶中加入混和导电单元制备3层结构的落叶松胶合板,研究导电单元不同施加量以及混和方式对木基复合材料电磁屏蔽性能(SE)和胶合强度(ST)的影响.结果表明:胶合强度达到或超过国家标准.不锈钢纤维与石墨粉混和时,电磁屏蔽效能从5.62～21.14 dB;不锈钢纤维与镍粉混和时,电磁屏蔽效能从0～21.14 dB;黄铜纤维与石墨粉混和时,电磁屏蔽效能从10.53～28.76 dB;黄铜纤维与镍粉混和时,电磁屏蔽效能从12.30～28.76 dB;不锈钢纤维与黄铜纤维混和时,电磁屏蔽效能从6.34～21.14 dB.电磁屏蔽模型显著,胶合强度模型不显著.金属纤维比导电粉末更有利于材料电磁屏蔽效能提高,不锈钢纤维比黄铜纤维更有利于材料电磁屏蔽效能提高.     

金属纤维与木单板的复合

为了赋予木基复合材料电磁屏蔽功能,在脲醛树脂胶中加入黄铜纤维和不锈钢纤维作为导电单元,制备三层结构的落叶松复合胶合板,研究金属纤维不同施加量以及涂胶量对木基复合材料电磁屏蔽性能(SE)和胶合强度(ST)的影响.结果表明,除SF25-80外,胶合强度均达到或超过国家标准,涂胶量增大对电磁屏蔽效能有不利影响.在施加黄铜纤维条件下,电磁屏蔽效能为6.34～28.76dB,电磁屏蔽和胶合强度模型均不显著;在施加不锈钢纤维条件下,胶合板的电磁屏蔽效能为13.63～21.14dB,电磁屏蔽模型显著,胶合强度模型不显著.金属纤维的加入一方面有利于导电网链的形成,但另一方面对胶合强度有不利影响,进而不利于胶合板的导电性,电磁屏蔽性能是这两个方面综合作用的结果.     

金属纤维长度对胶合板性能的影响

为了赋予木基复合材料电磁屏蔽功能,在脲醛树脂胶中加入不锈钢纤维(SF)和黄铜纤维(CF)导电单元,制备三层结构的落叶松复合胶合板,研究不同长度的导电单元以及涂胶量对木基复合材料电磁屏蔽性能(SE)和胶合强度(ST)的影响。结果表明,胶合强度均达到或超过国家标准。涂胶量增大对电磁屏蔽效能有不利影响。在施加不锈钢纤维的条件下,胶合板的电磁屏蔽效能为13．40～21．37dB,电磁屏蔽模型和胶合强度模型均显著。在施加不锈钢纤维的条件下,电磁屏蔽效能为15．61～35．01dB,电磁屏蔽模型均显著,胶合强度模型不显著。金属纤维长度的增加可以使胶层中不锈钢纤维的搭接率增加,有利于电磁屏蔽效能的增加。     

电磁屏蔽功能胶合板的研究

以镍粉、石墨粉、不锈钢纤维和铜纤维作为导电单元,脲醛树脂为胶黏剂,制备3层落叶松胶合板,研究不同导电单元和涂胶量对板材电磁屏蔽效能(ESE)及胶合强度的影响.结果表明,纯镍粉填充的胶合板的ESE几乎为零;后3种导电单元填充的胶合板ESE分别达到5～10 dB,17～21 dB和6～17 dB;试板的胶合强度除不锈钢纤维添加量为80 g/m2时低于国家标准外,其余条件下均达到或超过国家相关标准要求.     

铜纤维/脲醛树脂复合膜片的导电性能

属纤维填充聚合物复合材料作为电磁屏蔽材料和吸波材料具有广泛的应用前景(John,1990;Chen et al.,2004;谭松庭等,1999).金属纤维由于长径比较大,在复合材料中能够有效地形成导电网络,因此大大减少了导电粉末填充时的"闲置体积",同时由于形成网络时的搭接次数多,因而使接触电阻减少很多,所以用较少的金属纤维用量即可赋予复合材料优良的导电性能(范五一等,1996;于杰等,2005).导电纤维填充脲醛树脂胶黏剂制备电磁屏蔽胶合板(华毓坤等,1995;刘贤淼,2005)是木基电磁屏蔽复合材料的研究主流,但现阶段该研究方向存在一些不足.目前该类研究主要将导电纤维直接与胶黏剂混炼后热压制备电磁屏蔽胶合板,通过增加导电纤维填充量来提高材料屏蔽效能,然而单一增大导电纤维填充量使得胶合板胶合强度大大降低,材料胶合强度与屏蔽性能产生了互相制约,表现出屏蔽效能低和频带窄的缺点.     

木基电磁屏蔽(导电)功能复合材料的研究进展

介绍了电磁污染的来源、传播途径和危害，阐述了电磁屏蔽的原理及手段，并在此基础上介绍了国内外木基电磁屏蔽(导电)复合材料的研究和发展状况，提出了改善木基导电功能复合材料屏蔽效能的方法。     

高分子导电复合材料的导电机理及其电磁屏蔽作用分析

在系统介绍高分子导电复合材料的基本特征、导电机理和电磁屏蔽以及特殊功能的基础上,对高分子复合材料分别从渗流理论、隧道效应理论和场致发射效应理论三个方面进行导电机制的比较和分析,论述了影响其电磁屏蔽效能的多种因素。最后,对高分子导电复合材料的应用前景做了进一步展望。     

钡铁氧体/膨胀石墨复合胶合板的电磁屏蔽性能研究

为获得轻质、宽频屏蔽的木基电磁屏蔽材料,通过溶胶-凝胶法制备了EG(膨胀石墨)/BaFe12O19二元复合材料,采用木质单板与不同质量比的EG/BaFe12O19作夹心层制备木基电磁屏蔽复合胶合板。采用SEM、XRD、VSM对EG/BaFe12O19进行了表征;测试分析了电磁屏蔽效能(SE)。试验结果表明:在膨胀石墨层间插入BaFe12O19磁性微粒,不仅能够提高电磁波吸收能力,还能够解决BaFe12O19与膨胀石墨比重相差较大,不容易混合均匀的问题。当EG/BaFe12O19的质量比为1∶3、夹心层厚度为3mm、EG/BaFe12O19夹心层数为3层,复合胶合板的SE最优,在250~1500 MHz范围内SE可达49dB以上。     

竹炭/环氧聚酯复合材料的电磁屏蔽性能研究

采用高速粉碎法制备粉末竹炭,使用热压成型制备竹炭/环氧聚酯复合材料,研究了复合材料的电磁屏蔽效能。结果表明,环氧聚酯含量对复合材料电磁屏蔽性能的影响明显,电磁屏蔽效能随环氧聚酯含量的增加而降低;2 mm厚的复合材料电磁屏蔽效能超过21.2 d B,最高达36.8 d B。     

木基电磁屏蔽/吸波材料研究进展

生命健康、精密仪器和国防信息等领域对电磁屏蔽/吸波材料均有迫切的需求,但传统金属基电磁屏蔽/吸波材料存在屏蔽效能质量比低、易造成二次环境污染和屏蔽机理单一等不足,而新型碳基纳米电磁屏蔽/吸波材料制备烦琐、价格昂贵。木材及其衍生品具有多级孔结构、强重比高、绿色低碳、易加工、可再生等天然优势,开发轻质、环境友好的木基电磁屏蔽/吸波材料逐渐成为研究热点。系统分析和讨论了国内外木基电磁屏蔽/吸波材料的研究进展,介绍了电磁屏蔽材料的基本概念和原理,对比了涂层型、填充型、碳化型3种制备方法的特点及适用范围,总结了制备工艺、孔隙结构、导电/磁性填充组分等因素对电磁屏蔽和吸波性能的影响,并分析了木基电磁屏蔽/吸波材料中的电磁屏蔽机理和吸波机制,以及木质材料的各向异性结构对屏蔽性能的调控机制,最后对木基电磁屏蔽/吸波材料的未来发展趋势和研究重点进行了展望,可为木基电磁屏蔽/吸波材料的研发提供一定参考。     

FRW阻燃胶合板的DMA分析

目前世界范围内木材资源短缺的情况日益加剧,发展人造板工业已成为世界各国解决木材资源严重不足的重要途径.其中,胶合板作为室内装饰的主要材料,其产量和需求量都在急剧增长.我国胶合板产量从1980年的33.00万m3增长到2004年的2 098.62万m3,呈现大幅度增长的趋势(张文标等,2000).但由于普通胶合板具有易燃性,在许多领域的应用上受到限制.因为一旦发生火灾,不仅造成重大的经济损失,而且往往会发生人员伤亡.1950-2003年全国共发生火灾4 177 730起,直接经济损失2 434.525 1亿元,因火灾死亡174 855人,受伤329 352人.     

脱脂与未脱脂马尾松胶合板的性能差异研究

采用热压方式对脱脂和未脱脂马尾松胶合板的性能进行研究。结果表明:在马尾松单板水煮脱脂过程中,随着脱脂时间的延长,其脱脂率逐渐加大,但脱脂速度相对降低。马尾松单板水煮脱脂在1~3 h内的脱脂率变化不大,脱脂效果与水煮时间关系不密切;在3~5 h内,单板脱脂率变化较大,脱脂率与水煮时间有密切关系。板坯热压的前3~4 min,未脱脂板坯的升温速度比脱脂板坯升温速度快;4 min后脱脂板坯的升温速度明显快于未脱脂板坯,而未脱脂板坯在较长时间内温度仅呈缓慢升高趋势。脱脂处理的马尾松胶合板在物理力学性能各个指标上都明显优于未脱脂处理的马尾松胶合板。     

榉木贴面装饰板表面化学处理

研究采用H2O2为主剂的木材表面处理剂对榉木贴面板进行刷涂处理,结果表明：（1）处理的贴面板表面自然、美丽,材色一致;（2）处理的贴面权力学性能无影响2（3）油漆安全性试验符合要求;（4）外观装饰质量与进口装饰板一致。     

双摆动贴合的胶合板腻子修补装置设计及应用

胶合板生产属于木材深加工,针对生产中依靠人工完成胶合板侧面腻子修补存在劳动效率低、修补质量差及工况条件恶劣等问题,研制了一种具有线-面自适应贴合性的双摆动修补装置替代人工修补。装置安装的刮片以一定角度贴合并压紧胶合板侧面,在板材传送过程中,实现侧面孔隙腻子填塞、多余腻子刮除的侧面腻子修补自动化过程。进行了装置自适应贴合过程的坐标变化分析,验证了实际工况下胶合板和修补装置的倾斜误差不会影响刮片的贴合性。同时,考虑贴合过程的碰撞稳定性和贴合后的压紧效果,设计了主摆块摆长、弹簧顶杆安装位置和主弹簧参数。最后对装置修补后表板边缘腻子残留问题进行了功能改进。双摆动贴合的修补装置在腻子修补机中的试用结果表明:修补装置可满足不同规格胶合板侧面孔隙修补的技术要求,一次性修补后的板侧面无孔隙遗漏、腻子涂布均匀,最大厚度为0.2 mm,修补效率相比手工修补可提升3倍以上。本研究设计的装置结构简单、易调整,可在行业中推广。     

Electromagnetic shielding efficiency of the electric field of charcoal from six wood species

Six wood species were carbonized under various carbonization temperatures and nonoxygen conditions to obtained charcoal. The effects of wood species, rate of temperature rise, and carbonization temperature on the electromagnetic shielding efficiency (ESE) of the electric field were investigated. The wood species used in this study were Japanese cedar, China fir, western hemlock, red oak, fortune paulownia, and Taiwan acacia. Tested materials were carbonized in a high-temperature oven under the following conditions: rate of temperature rise 1°–5°C/min; carbonization temperature 500°–1100°C, with temperature intervals of 100°C; maximum temperature maintained for 1h; and flow rate of nitrogen 300ml/min. The electromagnetic insulation strength system was used to detect the ESE of the electric field of charcoal. It was found that western hemlock and fortune paulownia charcoal showed maximum ESE values of of 36 and 61dB generated at a carbonization temperature of 1000°C. The charcoals derived from four other wood species showed maximum ESE values of 28dB for Japanese cedar, 23dB for China fir, 32dB for red oak, and 38dB for Taiwan acacia, respectively, at a carbonization temperature of 1100°C. The ESE value for fortune paulownia charcoal was similar to those of metal nets. The relations between ESE and logarithmic values of resistivity (log) could be represented by a negatively exponential formula.Part of this report was presented at the 50th Annual Meeting of the Japan Wood Research Society, Kyoto, April 2000     

木材纤维-铜丝网复合MDF的研究

笔者重点研究了不同目数的铜丝网和木材纤维压制具有电磁屏蔽效能的复合MDF的生产工艺。结果表明,采用异氰酸酯涂刷铜丝网,可显著改善复合MDF的胶合性能,其胶合强度可以达到国家标准的要求。铜丝网的层数对复合MDF的电磁屏蔽效能影响显著,铜丝网在MDF中的复合位置对电磁屏蔽效能影响较显著,在MDF双表面复合铜丝网,当铜丝网的目数大于60目时,在9kHz到1.5GHz频率范围内其电磁屏蔽效能可达到60dB以上。     

阻燃桉树胶合板的初步研究

以磷酸二氢铵（MAP）溶液为阻燃剂,通过浸泡尾叶桉单板,研究了单板的载药量;以Ⅱ类胶合强度为指标,利用正交试验对常规胶合板生产工艺进行了优选。在此基础上,选取浸泡时间和最优生产工艺试制了阻燃桉树胶合板,并对其Ⅱ类胶合强度和燃烧性能进行了检测。结果表明：不同厚度尾叶桉单板的载药量随浸泡时间的延长呈现相似的增长规律;试验所得常规尾叶桉胶合板最优生产工艺为施胶量210 g.m-2、热压温度130℃、热压时间8 min,该条件下胶合板的Ⅱ类胶合强度达到了2.01 MPa;单板浸泡8h后,单板平均载药量为32.05 kg.m-3,所制得阻燃胶合板氧指数提高了13.9%,炭化长度减少了8.3 mm（26.2%）,阻燃性能明显提高,而胶合强度也达到了Ⅱ类胶合板的国家标准。研究初步证明利用常规桉树胶合板生产工艺生产阻燃桉树胶合板是可行的。     

PEI/APP改性脲醛树脂制备阻燃胶合板及性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂处理聚磷酸铵(APP)制备得到APP@PEI阻燃体系,并将其加入到脲醛树脂(UF)中,制备阻燃胶合板。研究了APP@PEI对UF胶黏剂理化性能的影响,并进一步探讨其对胶合性能及阻燃性能的影响。结果表明:APP、PEI和APP@PEI对UF的黏度、pH和固化时间均有影响。当APP添加量为10%时,UF的黏度由3.843 Pa·s上升至8.270 Pa·s,pH降至5.67,固化时间由91 s降至87 s;当PEI添加量为0.91%时,由于UF体系中支化和交联程度增加,黏度上升至41.433 Pa·s,pH和固化时间分别提升至9.91和116.3 s;而APP@PEI能降低对UF各项性能的影响,添加10%APP@PEI时UF的黏度、pH和固化时间分别为5.966 Pa·s、6.33和94.3 s。添加APP后,胶合板的胶合强度均低于Ⅱ类胶合板强度标准(0.7 MPa);添加PEI后,胶合板的胶合强度能够提升18%以上;APP@PEI添加量为10%时,胶合板的胶合强度达0.85 MPa,高于Ⅱ类胶合板强度标准要求。添加APP、PEI和APP@PEI对胶合板的阻燃性能有不同影响,单独添加PEI无法改善胶合板的阻燃性能,当APP和APP@PEI添加量为10%,15%和20%时,胶合板的极限氧指数(LOI)分别比未添加阻燃剂时提高0.8%,2.0%,2.5%和1.2%,2.2%,3.1%。     

等离子体改性热塑性树脂薄膜制备环保胶合板试验

为获得无甲醛释放的环保胶合板,将热塑性树脂薄膜(低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC))用作胶黏剂,并利用空气介质阻挡等离子体对热塑性树脂薄膜进行表面改性处理以提高薄膜与杨木单板的界面相容性,从而获得性能良好的环保胶合板。研究了等离子体处理对胶合板胶合性能的影响,并从等离子体处理对热塑性树脂薄膜表面化学组分及其对胶合板界面形貌的影响分析其胶合机理。结果表明:在等离子体处理功率为4.5 kW、处理时间为8 m/min的条件下处理热塑性树脂薄膜,胶合板的胶合强度得到显著提高,LLDPE/杨木胶合板的胶合强度从0.49 MPa增至0.81 MPa,PP/杨木胶合板的胶合强度从0.65 MPa提高到0.84 MPa,均达到Ⅱ类胶合板标准要求。其中用等离子体处理后PVC与杨木制备的胶合板能满足Ⅰ类胶合板的标准要求,胶合强度达到0.79 MPa。XPS分析表明,等离子体改性热塑性树脂薄膜的表面发生了氧化反应,引入了含氧官能团,提高了薄膜表面极性,有利于提高薄膜与杨木单板之间的相互作用,从而使得胶合板的界面胶合更为紧密,说明等离子体处理后树脂与杨木单板的相容性提高,树脂能在单板表面更好地附着。热塑性树脂薄膜与杨木单板制备的胶合板仅有极微量甲醛释放,其主要源于木材自身,远低于国家标准对人造板甲醛释放限量的要求。研究证明等离子体处理能明显改善热塑性树脂薄膜与杨木单板的界面相容性。