編號：NMJS09044
篇名：納米SiO2/MUG復(fù)合改性劑的制備及其改性材性能研究
作者：孔靜 呂文華 胡極航 徐詩雨
關(guān)鍵詞： 楊木 MUG生物質(zhì)樹脂 納米SiO2 硅烷偶聯(lián)劑 改性材性能
機(jī)構(gòu)： 中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所
摘要： 為進(jìn)一步提升三聚氰胺-尿素-葡萄糖(MUG)生物質(zhì)樹脂改性木材尺寸穩(wěn)定性,采用單一或復(fù)合硅源[納米SiO2、KH550(K5)、KH560(K6)單一或復(fù)配后]與MUG生物質(zhì)樹脂復(fù)合,制得K5/MUG、K6/MUG、Si/MUG、Si/K5/MUG、Si/K6/MUG 5種有機(jī)-無機(jī)復(fù)合改性劑,分別浸漬處理人工林楊木,考察不同改性劑對楊木密度、吸水性、尺寸穩(wěn)定性和力學(xué)強(qiáng)度等性能的影響,優(yōu)選出性能最佳的復(fù)合改性劑,利用SEM和FTIR分析改性劑的分布及與木材組分的反應(yīng)情況,探明復(fù)合硅協(xié)同效應(yīng)及復(fù)合體系之間的相互作用機(jī)制。結(jié)果表明,5種復(fù)合改性劑均具有良好滲透性,改性材的吸藥量均>200%、增重率均>44%,吸水性均比素材顯著降低;其中,以5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的KH550、1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米SiO2和30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的MUG復(fù)合改性楊木的徑向、弦向和體積濕脹率最低,分別為1.14%、2.13%和3.20%;增容率最小(8.1%);抗脹縮率最高(77.5%);順紋抗壓強(qiáng)度最高(130.9 MPa),較素材提高了92.03%。納米SiO2經(jīng)KH550接枝改性后,能更均勻分散于MUG樹脂中,并被樹脂包覆固化于木材內(nèi),有機(jī)-無機(jī)協(xié)同效應(yīng)使復(fù)合體系的交聯(lián)程度提高,無機(jī)Si元素的剛性增加了木材機(jī)械支撐強(qiáng)度。因此,硅烷偶聯(lián)劑改性納米SiO2能進(jìn)一步提升MUG改性材的尺寸穩(wěn)定性和力學(xué)強(qiáng)度等性能。
