湿固化胶粘接高含水率桦木的润湿性能与胶接性能的关系

欲达到良好的界面胶合或高强度的胶接接头,胶黏剂在木材表面上的润湿性是非常重要的,而含水率对木材润湿性具有极为重要的影响。以胶黏剂在桦木表面的润湿眭能为着眼点考虑胶接问题,采用单组分湿固化异氰酸酯胶黏剂粘接高含水率桦木,引入润湿模型,用平衡接触角θ和扩散-渗透系数K分别从胶滴的最终铺展状态和胶滴的扩散、渗透能力两个不同方面对润湿性能进行了描述,探讨了在高含水率条件下,桦木的润湿性能与胶接性能的内在联系。结果表明:桦木含水率从50%增大到90%时,含水率越高,桦木初始接触角越小,平衡接触角越大,扩散-渗透系数K值越小,胶液在桦木表面的润湿性能越不好,其胶接强度越低。     

酸性染料在桦木中的渗透与吸附

采用扫描电镜和傅立叶变换红外光谱分析手段研究了木材染色过程中染料在桦木中的渗透与附着过程:当染料质量分数较高时,在放大1 500倍的SEM照片中观察到大量染料分子发生聚集,较多地吸附在单板表层;而当染料质量分数较低时,则观察不到染料分子。这种情况同时发生在单板芯层。在试验中,用肉眼观察到的颜色变化证明了单板已经吸附了染料分子。通过对染色过程中酸性橙Ⅱ的脱附和FTIR谱图分析可以推断,酸性橙Ⅱ与桦木的结合是以物理吸附为主,但这种吸附力较弱,染料较易流失。     

利用生物质硅源改性丙烯酸酯水性涂料研究

以稻壳为生物质硅源,通过酸浸、煅烧的方式制取二氧化硅(Si O2),用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)表面改性后作为增强填料,制备了水性丙烯酸酯-二氧化硅有机-无机杂化乳液,以期改善水性丙烯酸木器涂料的耐磨性、硬度等,最终合成出理化性能优异的水性丙烯酸木器涂料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等手段对稻壳灰、改性二氧化硅的表面形貌、官能团变化、聚集态等方面进行了表征,同时对比了改性前后漆膜的力学性能、热失重性能和硬度。结果表明:650℃煅烧得到稻壳灰呈现出非晶无定形态结构;二氧化硅表面经硅烷偶联剂KH-570改性后成功地连接到其表面上,并呈微纳米级分散在水性丙烯酸酯涂料体系中;聚丙烯酸酯乳液粒径主要分布在89～95 nm之间;二氧化硅添加量为2%质量分数时,涂膜的断裂伸长率为303.06%,拉伸强度48.673 MPa,弹性模量达6.672 MPa,漆膜硬度2H,涂膜力学性能最优。综合比较第1组(A4)丙烯酸单体配比填加2%和3%质量分数的稻壳灰(RHA)漆膜磨耗较小,光泽度均在50左右。随着二氧化硅添加量的增加,附着力提高至0级。利用稻壳提取二氧化硅改性水性丙烯酸木器涂料,其综合性能具有一定程度的提高,为稻壳的增值化利用提供了一个可行的途径。     

“卓越工程师教育培养计划”下的产学合作培养木材科学与工程专业实践型工程人才的途径探索——以东北林业大学为例

“卓越工程师教育培养计划”是高校培养适应社会和经济发展需要的高级专门人才的一项重要“质量工程”.根据东北林业大学木材科学与工程专业“卓越工程师”的培养方案,探讨了培养木材科学与工程专业实践型工程人才的有效途径:校企双方共同制定人才培养方案；产学合作要面向工程实际；校企双方共同改革课程体系和教学内容；更新实验教学内容,开展多种形式的综合性和研究性试验,培养学生的工程意识；面向工程改革实验教学,采取多种实践模式,结合工程项目进行毕业设计(论文)；由“双导师”共同指导毕业设计(论文)；加强企业实践环节的监管措施等.实践证明,产学合作是培养木材科学与工程专业实践型工程人才的有效途径.     

基于聚乙烯木塑复合材的水披覆转印法装饰

为提高水披覆转印法装饰的聚乙烯(PE)木塑复合材表面装饰效果和附着力,从分析水披覆转印膜正反面的接触角、润湿速率入手,结合等离子体处理手段,探究了处理时间、表面张力、附着力等因素对转印效果的影响,得出基于PE木塑复合材的水披覆转印法装饰最佳工艺过程及参数。结果表明:正面润湿速率较小而反面润湿速率较大的转印膜转印效果较佳;等离子体处理时间为15 min最佳,PE木塑基材表面和底漆面的表面张力分别提高至48、46 mN·m~(-1),木塑表面的漆膜附着力可达0级;经转印膜装饰后的PE木塑表面带有实木纹理,色泽饱满,明显改善了装饰性和实用性。     

桦木单板芯表层染色工艺参数的遴选

在浴比为15条件下,采用酸性橙Ⅱ对1.5mm厚的漂白过的桦木单板进行染色,采用上染率和单板芯、表层明度(L*)差值和色差(ΔE*)差值来综合评价单板的染色效果,最终确定染色各单因素适宜取值为:染料质量分数0.5%,NaCl质量分数0.5%,表面活性剂(平平加O)质量分数0.1%,温度85℃,染色时间4h,染液pH值4。     

UV固化蓖麻油改性水性聚氨酯丙烯酸酯木器涂料的性能优化

利用多官能度活性稀释剂,将具有3个碳碳双键的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)引入到自乳化型紫外光(UV)固化蓖麻油改性的水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA)乳液中,增加体系的交联密度,以提高漆膜的力学性能、固化效率和硬度等,解决蓖麻油改性的WPUA木器涂料固化时间长、漆膜机械性能欠佳、乳液储存稳定性不良等缺点。研究表明:随着PETA添加量(质量分数)从2.3%增加至4.6%,水性聚氨酯丙烯酸酯乳液粒径变化范围为39.7～132.5 nm,乳液粒径分散指数(PDI)变化范围为0.072～0.289。随着PETA添加量的增加,涂膜质量损失率逐渐减小,而涂膜力学性能、硬度、耐水及耐化学品性能均逐渐增加。当PETA添加量为4.6%时,涂膜的拉伸强度最大为7.45 MPa,弹性模量最高为113.61 MPa,断裂伸长率最小为6.23%,涂膜硬度最高4H,光泽度最高为57.2,耐化学品、耐水性能最优;储存稳定性较佳,但是附着力由0级降至2级。因此,多官能度活性稀释剂PETA的引入对蓖麻油改性水性聚氨酯丙烯酸酯木器漆膜在力学性能、硬度、耐水及耐化学品等方面的性能优化可起到关键作用。     

酯化玉米淀粉乳液的改性

采用羧基丁腈胶乳与酯化玉米淀粉乳液共聚的方法对酯化玉米淀粉乳液进行改性,并通过正交试验得出适宜的反应条件。改性后的共聚乳液胶合干强度可达9.865MPa,湿强度达1.032MPa,可用作API的主剂。     

木材科学与工程专业毕业实习教学模式的研究

根据目前实习教学中存在的问题，提出解决的办法。采取学校自建实习基地，建立相对稳定的校外实习基地，采用分散式和集中毕业实习以及其他形式的实习模式，可以在一定程度上克服目前实习环节中出现的不足，也有利于学生综合素质培养。     

《胶黏剂与涂料》精品课程的建设与实践

课程建设在全面提高教学质量的过程中具有举足轻重的作用,是全面提升教学质量,培养创新型人才的重要保证。对《胶黏剂与涂料》课程在师资队伍建设,教材建设,实践教学,教学方法与手段等方面的探索与实践进行总结。