三聚氰胺脲醛树脂复配硼化物改性杨木的性能

采用硼酸、硼砂混合液,三聚氰胺脲醛(MUF)树脂及MUF树脂与硼酸、硼砂的复配改性剂处理人工林杨木,并对处理材的各项性能进行评价.结果表明:MUF树脂和MUF树脂复配硼化物的处理,均可显著降低木材的吸湿率,提高抗胀率、弹性模量和抗弯强度;3种改性材的氧指数均提高,点燃时间延迟,热释放速率、总热释放量、总烟释放量及CO产率均降低.以MUF树脂复配硼化物处理杨木的效果最优,杨木各项性能可全面改善.     

增强-染色复合改性杉木的力学及加工性能评价

测试增强-染色复合改性人工林杉木的颜色和力学性能,并对改性材进行刨、砂、钻、铣、开榫和车削等机械加工性能的分析和评价。结果表明:人工林杉木经过增强-染色复合改性后,染色均匀、色彩饱和、色牢度良好;密度比对照材提高了60.7%,抗弯弹性模量、抗弯强度和抗压强度分别提高48.5%、95.7%和83.2%;改性材的机械加工性能综合评分达优秀级。     

人工林杉木的增强-染色复合改性工艺及性能

通过正交试验,考察染料、三聚氰胺改性脲醛树脂、Na_2CO_3质量分数和固化温度对增强-染色复合改性人工林杉木性能的影响。结果表明:树脂质量分数对改性材密度、抗胀率、抗弯强度和模量、抗压强度和色牢度影响显著;染料质量分数对颜色影响显著;Na_2CO_3质量分数对色牢度影响明显,固化温度对抗胀率影响明显。优化工艺为:树脂质量分数30%、染料质量分数1%、Na_2CO_3质量分数0.5%和固化温度100℃,改性材物理力学性能和染色效果良好。     

二乙二醇醚增韧改性三聚氰胺-尿素-甲醛树脂的性能

三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)相比脲醛树脂(UF)具有低甲醛释放和高耐水的优点,被广泛用于制造环保和防潮胶合板、刨花板和纤维板。但是,增加三聚氰胺含量会导致MUF树脂脆性变大。制备了二乙二醇醚增韧改性MUF树脂,研究了二乙二醇醚添加量对胶合板胶合强度、弹性模量、静曲强度和冲击韧性的影响。结果表明:添加MUF胶液质量2%~8%的二乙二醇醚可延长MUF树脂的固化时间,降低胶合板的胶合强度,而胶合板的抗弯破坏由脆性断裂向韧性断裂转变。与对照组对比,二乙二醇醚改性MUF树脂可明显提高所制胶合板的弹性模量、静曲强度和冲击韧性。较优的二乙二醇醚添加量为MUF胶液质量的2%,此时,胶合板弹性模量、静曲强度和冲击韧性相比对照组分别提高了66.7%,71.1%和100%。     

人工林柳杉改性材的阻燃性能评价

为提高人工林柳杉木材阻燃性能,采用三聚氰胺-脲醛(MUF)树脂及其与硼酸、硼砂复配的改性剂处理柳杉。结果表明:分别经MUF树脂与复配改性剂处理的柳杉试样,氧指数增加,HRR、THR降低,出峰时间延迟,CO2和CO浓度明显降低,点燃时间延长,残余物质量分数增加,具有较佳的阻燃效果。     

预处理对尾巨桉单板染色性能的影响

采用乙醇处理、碱处理和热水处理三种方式对尾巨桉单板进行预处理,由正交试验确定最佳染色工艺并在最佳染色工艺条件下对预处理单板进行染色,然后对染色单板的着色性能、耐光色牢度及耐水色牢度进行测定。结果表明：正交试验确立的最佳染色工艺为染液温度70℃、染色处理时间45 m in和酸性蓝浓度0.2%,其中染液温度是影响染色效果的最主要因素;三种预处理方法能够提高尾巨桉单板的渗透性并对着色性能影响不大,同时会使染色处理材的耐光性小幅下降;三种预处理方式对染色材的耐水色牢度有较好的促进作用,其中热水处理最好,乙醇处理次之,而碱处理最差。     

改性三聚氰胺脲醛树脂增强人工林杉木的性能

采用改性三聚氰胺脲醛(MUF)树脂和递进式逐级渗透处理工艺,对人工林杉木进行浸渍处理,制备增强改性杉木木材,并与未改性素材进行物理化学性能的对比分析。结果表明:改性材的绝干密度、抗弯强度和抗弯弹性模量均有所提高,吸水率降低,热稳定性提高;FTIR和SEM分析显示,改性剂被成功引入、填充,并固化于木材管胞和纹孔等孔隙中。     

多胺基聚合物改性室温固化型MUF树脂胶黏剂

为解决三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂作为室外级结构集成材胶黏剂时存在的脆性大、易开裂的问题,得到韧性优秀且综合性能满足室外级结构集成材标准的室温固化型MUF树脂胶黏剂,本研究在MUF树脂合成中使用两种改性剂尿素-乙二胺(UE)、尿素-三(2-氨基乙基)胺(UD)分别替代部分三聚氰胺合成了MUF-UE、MUF-UD树脂胶黏剂。通过制备树脂拉伸试样以及胶合木考察改性后的MUF树脂的物理力学性能,借助DSC、DMA分析改性前后树脂的热性能,使用FT-IR、ESI-MS分析改性前后树脂的结构变化。试验结果表明:相较于未改性MUF树脂,MUF-UE树脂拉伸强度和断裂伸长率分别提高51.5%和30.8%,所制备胶合木剪切强度高达8.00 MPa,冷、沸水二次循环剥离率均为0%;MUF-UD树脂拉伸强度相比改性前会有所下降,但断裂伸长率以及胶合木剪切强度对比改性前有一定提高。结构分析表明,UE和UD能够参与MUF树脂合成反应并形成共缩聚产物,且不改变树脂体系中主要官能团结构。     

增强-阻燃处理改善柳杉木材的性能研究

采用不同质量分数的低分子量三聚氰胺-脲醛树脂(MUF),及其与硼酸、硼砂复配的改性液,分别对柳杉木材进行浸渍处理。结果表明:树脂溶液和复配改性液均对木材具有良好的渗透性,且木材增重率随改性液质量分数的增大而增加,两种改性液均能有效提高柳杉的物理、力学和阻燃性能。     

预热温度对毛白杨压缩木材颜色及其回弹的影响

为探究预热温度对压缩木材的色饱和度差(ΔC*)、色相差(ΔH*)、总体色差(ΔE*)、吸湿率、厚度变化和回弹率的影响,以毛白杨(Populus tomentosa)为研究对象,将其封端、浸水和放置后置于热压机上进行预热12 min,预热温度分别为90、120、150、180℃和210℃,预热完成后在相同温度下压缩5 mm。结果表明:随着预热温度的升高,ΔC*、ΔH*和ΔE*逐渐增大,温度>150℃,三者急剧增大,说明150℃是材色变化的一个关键温度点。随着预热温度的升高,压缩木材的吸湿率、厚度变化和回弹率逐渐减小,温度>150℃,三者急剧减小,说明150℃也是压缩木材尺寸稳定性变化的一个关键温度点。此外,ΔE*和回弹率呈线性负相关,ΔE*越大,其对应的回弹率越小。     

纳米TiO_2改性涂料涂饰染色单板的光变色

利用纳米TiO2改性水性双组份聚氨脂清漆和丙烯酸清漆,将改性涂料直接涂饰染色单板并进行氙光辐射试验,探讨了纳米TiO2对染色单板光变色的抑制作用以及纳米TiO2加入量对光变色性的影响。结果表明,聚氨酯和丙烯酸清漆中纳米TiO2加入量分别为3%和5%时对染色单板光变色的抑制效果最佳。光辐射前后,涂饰改性与未改性聚氨酯清漆杨木染色单板的色差ΔEa*b分别为18.75、22.98,丙烯酸清漆的分别为11.75和16.98。改性涂料涂饰染色单板的光变色度小于未改性涂料染色单板,主要在于改性涂料能显著抑制染色单板红绿色品指数a*的变化。     

PMUF树脂复合硼、硅化物改性杨木的性能

采用苯酚-三聚氰胺脲醛(PMUF)树脂及其与硼、硅化物的复合改性剂(PMUF-B、PMUF-Si)浸渍处理人工林杨木。结果表明:与未处理材相比,PMUF、PMUF-B及PMUF-Si三种改性材的密度、抗弯性能、硬度均显著提高,吸湿率和吸水率显著降低,抗胀率均在50%以上,冲击韧性略有降低,氧指数均提高1倍以上,甲醛释放量均≤0.3 mg/L,总挥发性有机化合物(TVOC)释放率均≤0.20 mg/(m~2·h),耐腐性能显著提高。     

I-214杨染色单板光变色规律的研究

以染料弱酸深蓝5R和活性艳红X-3B染色的I-214杨素材和漂白板为试材,选用氙光作照射光源,考察不同染料、不同工艺条件下染色单板在110 h光照过程中试材表面材色指数,即明度指数(L*),色度指数(a*与b*)和变色度(△E* ab)的变化.结果表明:染色单板在110 h氙光照射过程中变色明显,b*值提高显著;△E* ab在光照初期大,后期平缓直到不变;同一品种染料,高浓度染液中染色单板比低浓度染液的光照变色大,浸染时间长短对染色单板光照变色影响不明显,先漂白再染色的单板材色均匀,光照变色平缓;不同品种染料的染色单板光照变色规律有差异.     

增强-阻燃改性人工林杉木的性能研究

为了提高人工林杉木的物理力学性能和阻燃性能,采用新型环保的改性剂配方和改良的真空加压浸渍法对杉木进行浸渍处理,并对杉木素材、增强材、阻燃材和增强-阻燃材的各项性能进行评价。结果表明:增强材和增强-阻燃材的密度分别达到0.577、0.604 g/cm~3,吸水率从128.8%下降到80%左右,尺寸稳定性提高,改性材的抗胀率由高到低排序:增强材增强-阻燃材阻燃材,增强材和增强-阻燃材的抗弯强度和抗弯弹性模量均比素材分别提高了35%和45%以上;3种改性材的氧指数比素材分别提高了110%、70%和130%,点燃时间延迟11~27 s,阻燃材和增强-阻燃材的热释放速率和总热释放量均降低明显,增强阻燃联合改性杉木的效果最优,杉木的各项性能全面改善。     

热处理复合硅石溶液改性杨木的性能及机理研究北大核心

将硅石溶液经有机硅烷杂化后浸渍人工林杨木,再对其进行热处理,测试分析改性材的物理力学性能、化学结构及形貌特征,探讨木材联合改性机理。结果表明:1)复合硅石溶液改性使杨木的密度、强度和阻燃性均显著提高,但尺寸稳定性欠佳,热处理可明显增强其尺寸稳定性和阻燃性;2)改性剂填充固化于木材细胞腔,甚至渗入细胞壁中,可起到有效的增强作用;3)热处理可促进改性剂与木材组分发生稳固的Si—O—Si化学结合;4)联合改性材中Si原子配位数增多,缩聚固化程度更高,稳定性增强。复合硅石溶液/热处理联合改性是一种应用前景广阔的绿色木材改性技术。     

光辐射染色木材的变色规律及化学组分结构的变化

以I-214杨木染色单板为试材、氙光作为辐射光源,考察其在100h光照过程中表面颜色的变化规律;依据红外光谱图的谱峰位置和谱峰相对吸收强度,分析和确定光变色过程中染色杨木木材的化学组分。结果表明:染色杨木木材受光辐射易发生变色,其中酸性蓝染色单板的明度指数L*和色品指数b*变化显著,其光变色度显著大于酸性大红GR染色单板;若以波数1510cm-1为基准,非共轭羰基C=O振动的吸收峰(1738cm-1)吸收强度显著增强;共轭羰基C=O伸缩振动的吸收峰(1650cm-1)吸收强度有所增强;芳香环骨架C-C振动的吸收峰(1510cm-1)吸收强度明显减弱;C-O-H振动的吸收峰(1160～1052cm-1)吸收强度有所减弱。     

硅溶胶与GU/GMU树脂复合改性橡胶木的性能

【目的】采用硅溶胶与乙二醛-尿素(GU)/乙二醛-三聚氰胺-尿素(GMU)树脂混合溶液浸渍处理橡胶木,探究改性剂种类和浓度对橡胶木物理力学性能和热稳定性的影响,以扩大橡胶木的应用范围,提升橡胶木的附加值。【方法】以乙二醛、三聚氰胺和尿素为主要原料,分别合成GU、GMU树脂,与硅溶胶以不同比例配制成均一稳定的水溶性混合溶液。采用混合溶液浸渍处理橡胶木,并与硅溶胶改性橡胶木的增重率、尺寸稳定性和力学性能进行比较,通过热重(TG)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和场发射扫描电子显微镜-X射线能谱仪(FESEM-EDS)等手段,分析改性材的热性能、化学分子结构变化和微观构造。【结果】1)混合溶液改性材的增重率和尺寸稳定性随改性剂浓度增加而增大,当改性剂浓度相同时,S-GMU改性材的增重率和尺寸稳定性优于S-GU改性材; S-20%GMU改性材的增重率(28.32%)和抗胀缩率(42.02%)最大,相比S-20%GU改性材分别提高16.98%和14.40%。2)混合溶液改性材的抗弯强度随增重率增大而增加,S-20%GMU改性材的抗弯强度(114.96 MPa)相比S-20%GU改性材提高11.97%,弹性模量变化不大。3) S-GMU混合溶液起到稳定木材残留物的作用,S-GMU改性材热稳定性增强,S-20%GMU改性材残灰率分别是素材、硅溶胶改性材和S-20%GU改性材的5.25、1.20和1.12倍。4) S-GMU改性材在470 cm~(-1)和1 110 cm~(-1)附近出现Si—O—Si键和C—O—C醚键,说明硅溶胶和GMU树脂能够进入木材;同时,改性材在1 656 cm~(-1)和1 510 cm~(-1)处波峰强度下降,说明改性材的木质素和碳水化合物发生一定程度降解,其中S-20%GMU改性材降解程度最低。5)改性剂成功渗透并沉积在木材细胞腔和细胞壁中,S-20%GMU改性材中Si元素较多,Si元素与混合溶液分布均匀,改性剂浸渍效果更好; S-20%GMU改性材中N元素含量增多,说明GMU树脂能够进入木材。【结论】1)硅溶胶与GU/GMU树脂混合溶液浸渍处理橡胶木的增重率、尺寸稳定性和力学性能均优于硅溶胶改性材,且相同质量分数S-GMU改性材的性能优于S-GU改性材; 2)硅溶胶和GMU树脂成功渗透并沉积在木材细胞腔和细胞壁中,S-GMU混合溶液起到稳定木材残留物的作用,S-GMU改性材热稳定性增强。     

三聚氰胺-尿素-乙二醛树脂改性对橡胶木物理力学性能的影响

采用三聚氰胺、尿素和乙二醛合成一种环保型三聚氰胺-尿素-乙二醛(MUG)树脂,并以6种质量分数(5%、15%、25%、35%、45%、55%)浸渍处理橡胶木,通过加热聚合,在木材内部形成固体疏水树脂。试验结果表明,随着树脂质量分数的增加,改性材的增重率和密度均增大,吸水率和浸出率减小,抗胀缩率先增大后减小。SEM-EDX分析表明,MUG树脂分布在改性材的细胞腔和细胞壁中。与未改性对照试材相比,25%MUG树脂改性材的抗弯强度和弹性模量分别增大了19.9%、14.3%,顺纹抗压强度增大了19.2%。经MUG树脂改性后,橡胶木的尺寸稳定性等物理性能和抗弯强度等力学性能均明显提高。     

硅溶胶/聚乙二醇/硼盐/丙烯酸酯复配药剂改性木材的性能研究

五桠果（Dillenia sp.）木材易霉变开裂,采用聚乙二醇和硼盐复配处理可提高其尺寸稳定性和抗菌性,但药剂遇水易流失。本研究以聚乙二醇为尺寸稳定化药剂,硼盐为抗菌剂,辅以硅溶胶和丙烯酸酯对五桠果木材进行改性处理。以复配药剂聚合物溶胀率和质量损失率为指标,研究复配药剂最佳配比,采用红外光谱和扫描电镜对其反应产物进行表征。在此基础上,将复配药剂浸入木材内部加热固化,分析处理材的微观形貌、尺寸稳定性和防霉性能。结果表明：硅溶胶、聚乙二醇、硼盐和丙烯酸酯质量比分别为30%、20%、2%和8%时,形成的凝胶溶胀率和质量损失率最低。扫描电镜观察复配药剂干燥产物发现,在硼盐和丙烯酸酯作用下,硅溶胶可将聚乙二醇固定其中。复配药剂改性五桠果木材在吸湿-干燥和吸水-干燥循环试验中的抗胀率最高达到46%,处理材泡水后药剂流失率较聚乙二醇处理材降低约42.5%;处理材在一个月的室内综合防霉测试中未出现霉变。     

糠醇浸渍对杨木压缩材物理力学性能的影响

压缩密实化是提升低质木材品质的有效手段,但遇水回弹是其主要技术难题,本研究旨在探讨糠醇树脂浸渍实现压缩木定型与改性同步的技术可行性。以西南乡土树种乡城杨木材为对象,研究了糠醇浸渍处理对其压缩材吸水性、尺寸稳定性、颜色和力学性质的影响,并以后期热处理的影响作为对照进行比较。结果表明:糠醇浸渍增重44.8%,能降低压缩木吸水率63%,提升其尺寸稳定性,吸水厚度回弹率只有4.38%~5.97%;相比于未压缩杨木,糠醇浸渍压缩材的抗弯强度和表面硬度显著提高,增幅分别为89.1%和131.1%,但抗弯弹性模量只增加16.1%;糠醇浸渍的压缩材具有酷似热带硬阔叶材的深色,明度和黄蓝度降幅大;相比于后期热处理,糠醇浸渍对压缩材的定型效果略佳,且力学性质明显较优。因此,糠醇树脂浸渍技术不仅能良好固定压缩木变形,还可显著增强低质木材的力学性质,同时具有环境友好性。