糠醇单体与预聚体混合物改性杨木

论文摘要

【目的】研究糠醇单体与预聚体混合物浸渍改性木材的可行性,以提高糠醇预聚体利用率,降低生产成本,促进糠醇树脂改性技术的产业化发展。【方法】以马来酸酐为催化剂、硼砂为稳定剂、水为稀释剂,调控糠醇预聚体与单体比例,配制成均一稳定的水溶性木材改性溶液。采用此溶液浸渍改性杨木,并与糠醇单体改性杨木的增重率、浸出率、尺寸稳定性和力学性能进行比较。【结果】当糠醇单体与预聚体质量比为35∶15时,可配制成均一稳定、糠醇质量分数为50%的单体与预聚体混合物改性溶液。采用此溶液浸渍改性杨木的增重率为90.47%,比相同糠醇质量分数的单体改性材提高6.41%;浸出率为5.27%,比单体改性材降低14.17%。混合物改性材径向、弦向和体积抗湿胀率分别为77.76%、62.56%和70.02%,比单体改性材分别提高4.80%、1.00%和2.07%。混合物改性材顺纹抗压强度为69.93 MPa,比单体改性材提高12.55%,弯曲强度和弹性模量分别为75.86 MPa和11.36 GPa,比单体改性材均略有降低。当单体、预聚体混合物改性溶液中糠醇质量分数降低到44%时,该混合物改性溶液浸渍处理杨木的增重率与糠醇质量分数为50%单体改性溶液浸渍处理杨木的增重率相当,且2种改性材的浸出率、抗湿胀率和力学性能均非常接近。红外光谱分析表明,混合物改性材红外光谱吸收峰的变化与单体改性材类似,均在790和735 cm-1附近出现归属呋喃环与支链的碳碳键吸收峰,说明糠醇树脂已进入改性材。同时,混合物改性材和单体改性材在3 352和1 329 cm-1附近归属羟基吸收峰的峰强度均有所降低,而在1 245 cm-1附近归属苯环与酚羟基的碳氧键吸收峰的峰形变宽且向右发生偏移,说明糠醇单体和混合物均与木材中羟基发生化学交联。激光扫描共聚焦显微镜分析表明,混合物改性材与单体改性材一样,在木材细胞腔、细胞壁和胞间层都可见糠醇树脂存在,且细胞腔内糠醇树脂总是存在于细胞壁内壁。【结论】通过调控糠醇单体与预聚体比例,可得到均一稳定的木材改性溶液,改性溶液浸渍处理杨木的性能略优于相同质量分数的单体改性溶液。为获得增重率相近的改性材,混合物的糠醇质量分数应低于单体的糠醇质量分数。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 研究方法
•     1) 糠醇树脂改性木材工艺
•       （1）糠醇改性液配制:
•       （2）木材浸渍处理（满细胞法）:
•       （3）糠醇树脂固化及改性材干燥:
•     2) 糠醇预聚体分子质量和糠醇树脂改性材性能分析
•       （1）糠醇预聚体分子质量:
•       （2）增重率和浸出率:
•       （3）尺寸稳定性:
•       （4）力学性能:
•       （5）红外光谱分析:
•       （6）激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）分析:
• 2 结果与分析
•   2.1 糠醇预聚体性质
•   2.2 增重率和浸出率
•   2.3 尺寸稳定性
•   2.4 力学性能
•   2.5 红外光谱分析
•   2.6 激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 沈晓双,邹献武,李改云,王小青,刘君良

关键词: 杨木,木材改性,糠醇单体,糠醇预聚体

来源: 林业科学 2019年09期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 轻工业手工业,林业

单位: 中国林业科学研究院林业新技术研究所,中国林业科学研究院木材工业研究所

基金: 中央级公益性科研院所基本科研业务“人工林杨木糠醇树脂改性技术及机理研究”(CAFYBB2016SY025)

分类号: S781.7

页码: 197-204

总页数: 8

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