氮羟甲基树脂/蔗糖改性木材的耐候性能

木材在户外应用过程中易发生开裂、变色、霉变、腐朽等材性劣化现象。利用10%氮羟甲基树脂(1,3-二羟甲基-4,5-二羟基乙烯脲)/20%蔗糖作为改性剂对杨木和辐射松进行改性处理,系统评价了改性处理对木材在哈尔滨户外39个月老化后的性能动态影响。结果显示:老化过程中木材表面的颜色变化主要发生在第1年,未处理木材表面由浅黄色向灰色转变,而氮羟甲基树脂/蔗糖改性木材则由改性后的棕色逐渐褪色至灰色,表明改性处理不能长期保护木材表面颜色。改性处理在最初的12个月内能够明显抑制木材表面微裂,之后抑制效果减弱。老化期间,改性木材含水率及含水率波动均低于未处理材,因此,改性处理有效抑制了木材在户外的变形。傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析显示,改性处理可有效减缓木材三大组分在老化初期(12个月)的降解速度,但经39个月老化后,改性与未改性木材表面木质素浓度和纤维素相对结晶度均下降到相似水平,表明改性处理对木材表面组分的长期保护能力有限。木材老化表面微观形貌观察显示,改性处理抑制了木材表层细胞(尤其是早材细胞)的脱落及变色菌在木材内部生长的深度。氮羟甲基树脂/蔗糖改性能够有效抑制木材在户外老化过程中的含水率波动、变形及变色菌的生长,有助于增强木材的户外耐久性。     

蔗糖与二羟甲基二乙烯脲浸渍压缩杨木单板的性能评价

以蔗糖为细胞壁充胀剂,二羟甲基二乙烯脲(DMDHEU)为交联剂对速生软质杨木单板进行浸渍处理和热压固化定型,通过细胞壁化学改性和细胞腔物理压缩协同作用,实现低载药量下单板的密实增强。系统评价了蔗糖和DMDHEU浸渍压缩对所制备单板的回弹率、密度、硬度、表面颜色和力学强度等物理力学性能的影响。结果表明:5%蔗糖和10%DMDHEU浸渍压缩的杨木单板经5个水饱和—干燥循环和1次水煮测试后压缩回弹率为23%,表面密度提高至0.71 g/cm3,达到硬质阔叶材水平,表面硬度比素材增加2倍,单板颜色从暗灰色变为明亮的金褐色,水性涂料在浸渍压缩表面的漆膜附着力显著提高。综上所述,低质量分数蔗糖和DMDHEU浸渍压缩后的杨木单板具备作为复合地板优质表板的潜能。     

高熔点石蜡处理木材的物理和力学性能

为了提高木材的防水性和力学性能,以两种高熔点费托蜡2120和3105H为改性剂,在熔融状态下通过真空加压的方式处理杨木和辐射松,系统分析了石蜡处理对木材的密度、吸湿吸水、表面接触角、抗弯强度、冲击强度等性能的影响。结果表明:与未处理木材相比,费托蜡处理木材的密度提高约2倍,吸水和吸湿速率下降,吸水和吸湿总量分别降低约70%和50%,动态水接触角增加到100°左右且保持稳定,处理材的疏水性明显增强。费托蜡浸渍处理可提高木材抗弯强度和表面强度分别达62%和30%,对冲击强度没有负面影响。由此得出:两种费托蜡可以有效提高木材的防水效果,增强木材强度,提升人工林杨木和辐射松木材材质。     

微波预处理对巨尾桉木材渗透性的影响

采用微波辐照预处理巨尾桉木材,然后将试材相同条件下进行吸水试验和饱水干燥试验,测定试材的吸水增重率(WAR)和干燥失重率(WLR),以增重率和失重率来评价试材的渗透性。并研究了试材的静曲强度和弹性模量。结果表明,微波预处理试材的吸水增重率和干燥失重率均大于未处理材,即预微波处理可以使巨尾桉木材的渗透性得到改善,相同条件下,经微波预处理的试材水分吸入和散失快于未处理材。但微波处理时间对增重率和失重率影响不明显,这可能与选择的微波功率较低和试材的变异性有关。微波处理对试材的静曲强度和弹性模量影响不大。     

蔗糖/氮羟甲基树脂改性速生林木材的力学性能

以蔗糖为改性主剂、二羟甲基二乙烯脲(DMDHEU)为交联剂对人工速生林木材——杨树和辐射松进行改性处理,系统评价了蔗糖/DMDHEU水溶液真空加压浸渍和高温干燥固着处理对木材的表面能、胶合强度、抗弯强度、抗拉强度、握钉力、抗劈力等力学性能的影响。结果表明:与素材相比较,改性处理并不改变木材的表面自由能,木材的胶合性能未受影响。由于密度增加,改性杨木和辐射松的抗弯弹性模量提高了51%和84%,握钉力增加幅度达32%和115%。然而,改性处理导致木材的抗拉强度、抗剪切强度、抗劈力都有不同程度的下降。综上所述,该处理工艺获得的杨木和松木具有改善的粘、钉组装集成能力,但要避免用于承受高载荷的部件。     

锌硼磷酸铵盐对木粉与聚氯乙烯复合材料燃烧性能的影响

采用硼酸熔融法合成了一种锌硼磷酸铵盐化合物(ZBP),利用X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱、红外光谱分析、热失重等对合成产物的结构、形貌、组成及热稳定性进行表征。将ZBP作为阻燃剂加入到木粉/聚氯乙烯复合材料(WF/PVC)中,通过热压工艺制得阻燃木粉/聚氯乙烯复合材料(ZBP-WF/PVC),利用热失重(TG)和锥形量热仪(CONE)对阻燃ZBP-WF/PVC复合材料的热解成炭和燃烧性能进行分析,通过万能力学试验机和组合冲击试验机对其进行力学性能测试。结果表明:阻燃剂的加入提高了复合材料的热稳定性,增加了残炭量;阻燃剂的加入对复合材料的热释放影响较小,但显著降低了材料的烟释放速率,具有一定的阻燃抑烟效果;添加量为10%的阻燃剂对复合材料的力学性能影响较小。     

新型木材阻燃剂FRW的阻燃性能

以红松为试材。对ＦＲＷ阻燃剂处理木材作为建筑用难燃性材料的大型燃烧性能和发烟性能进行了评价。载药率１０％的ＦＲＷ阻燃木材经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检测,燃烧剩余长度平均值２７３ｍｍ,最小值２００ｍｍ。３组试件的平均烟气温度分别为１００,１２０,１２５℃,烟密度等级ＳＤＲ为５０。     

木材化学功能改良技术进展与产业现状

木材化学功能改良旨在通过物理或化学的方法(主要是利用热或具有反应活性官能团的低分子单体/低聚体),对木材细胞壁成分进行永久改变和/或对木材细胞腔进行物理填充,由此改善木材的各项物理力学性能,并赋予其特定的新功能,提高木材的附加值,延长木材的使用寿命,从而实现木材的高效节约利用,缓解木材资源紧张的局面。对国内、国际上木材功能改良技术的发展和现状进行系统回顾,介绍炭化处理、乙酰化、氮甲氧基树脂处理、糠醇处理、热固性树脂处理等典型改性技术的原理、产品性能的优缺点及其商业化现状,展望木材功能改良技术发展面临的机遇与挑战。