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《林业科学》2021,57(10)
【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。 相似文献
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《林业科学》2017,(1)
【目的】探讨人工林杨木增强-染色复合改性方法及改性材性能,为人工林杨木资源的高效开发利用提供技术支持。【方法】将相同质量分数的酸性大红G水溶液、酸性湖蓝A水溶液、酸性大红G和酸性湖蓝A与水溶性树脂型增强改性剂MUF复配得到的增强-染色复合改性剂,分别对人工林杨木进行真空加压浸渍处理,得到D_G、D_A、MUF-D_G和MUF-D_A4种染色改性材,测试其强度、颜色、耐水色牢度等性能。【结果】1)D_A和D_G染色材的质量增加率分别为-1.69%和-0.65%,密度分别为0.352和0.365 g·cm-3;MUF-D_A和MUF-D_G增强-染色复合改性材的质量增加率分别为42.64%和54.27%,密度分别为0.445和0.510 g·cm~(-3)。与D_A染色材相比,MUF-D_A增强-染色复合改性材的密度、抗弯弹性模量、抗弯强度和抗压强度分别提高26.42%,6.76%,17.63%和54.32%;与D_G染色材相比,MUF-D_G增强-染色复合改性材的密度、抗弯弹性模量、抗弯强度和抗压强度分别提高39.73%,8.58%,18.82%和57.18%。2)D_A染色材和MUF-D_A增强-染色复合改性材染色前后的明度指数差(ΔL*)、红绿指数差(Δa*)和黄蓝指数差(Δb*)均为负值,MUF-D_A增强-染色复合改性材的Δa*值更小、ΔL*和Δb*值均更大,蓝色调更明显;D_G染色材和MUF-D_G增强-染色复合改性材染色前后的Δa*为正值、ΔL*和Δb*为负值,MUF-D_G增强-染色复合改性材的Δa*、ΔL*和Δb*值均更大,红色调更明显;MUF-D_A和MUF-D_G增强-染色复合改性材的色饱和度差(ΔC*)均显著大于相应的D_A和D_G染色材。3)D_A和D_G染色材水浸前后的总色差ΔE*分别为12.92和8.30 NBS,MUF-D_A和MUF-D_G增强-染色复合改性材水浸前后的总色差ΔE*分别为5.94和6.93 NBS,增强-染色复合改性材水浸前后颜色溶蚀程度较小。4)D_A和D_G染色材与未处理材的红外光谱图形态基本一致,MUF-D_A和MUF-D_G增强-染色复合改性材与MUF增强改性材的红外光谱图形态基本一致,没有新的吸收峰产生,吸收峰强度也无明显变化。【结论】1)染料的加入对树脂的增强改性作用影响较小,经增强-染色复合改性处理后人工林杨木的力学性能明显提高;2)与纯染色材相比,增强-染色复合改性材的颜色更鲜明饱满,染色效果更好,且酸性大红G与树脂复配染色效果优于酸性湖蓝A;3)与纯染色材相比,增强-染色复合改性材耐水色牢度较好,其中酸性湖蓝A与树脂复配改性材的耐水色牢度提高明显;4)傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明,染料与MUF复配染色过程中没有新的基团生成,随树脂固化沉积于木材内部的染料与MUF和木材之间没有产生新的化学结合。 相似文献
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《西部林业科学》2016,(3)
为实现三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF-C)的常温冷固化,在不同固化剂作用下,研究了聚乙烯醇为改性剂的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF-1)的性能特点,并借助核磁共振(13C-NMR)和动态热机械性能(DMA)分析,对树脂结构、热机械性能和固化性能进行表征。结果表明,聚乙烯醇改性树脂在初粘性及物理力学性能方面都能满足集成材用胶粘剂相关标准要求,有望作为一种集成材生产用胶粘剂;不同固化剂对树脂固化效果不同,以过硫酸铵为主剂的自制混合固化剂B作用下树脂固化性能最佳;相比于MUF-C,改性后的MUF-1体系中醚键、桥键总含量大,缩聚程度高,表现出更好的力学性能;在混合固化剂B作用下,MUF-C树脂固化起始温度明显降低,且其弹性模量大幅度增加;加入聚乙烯醇改性后的MUF-1树脂固化起始温度进一步降低。 相似文献
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以低分子量酚醛树脂为主体,加入三聚氰胺甲醛尿素树脂共混浸渍改性地板表板,研究出了三聚氰胺甲醛尿素树脂共混改性酚醛树脂(改性酚醛树脂A)最优制备工艺以及浅色免漆地板最佳浸渍工艺参数,结果表明:当三聚氰胺甲醛尿素树脂添加比40%,三聚氰胺尿素摩尔比1∶1,苯酚甲醛摩尔比1∶2时,制备出的改性酚醛树脂A,浸渍处理后白度值降低为4.3,浅化地板表板效果最佳。改性酚醛树脂A浸渍后的地板表板相比于未浸渍的地板表板硬度提高了78%,对比传统酚醛树脂浸渍的地板表板提升了45%,改性酚醛树脂A表面耐磨性能比传统酚醛树脂增加37.5%,以上均符合GB/T 18103-2013《实木复合地板》的要求。本研究通过对地板表板进行改性,使其表面颜色更浅、耐磨性更好,同时省去了淋漆工序,简化了三层实木复合地板的制备工艺,降低了生产成本,对指导工厂实际生产具有重要意义。 相似文献
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《林产工业》2017,(6)
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。 相似文献
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《林产工业》2014,(1)
使用脲醛和酚醛两种浸渍树脂对大青杨板材实施辊压浸注处理,对不同工艺条件处理材的增重率和主要力学性能指标进行了测试和分析。结果表明:增重率随着树脂质量分数、辊压压缩率和压缩次数的增加而增大,浸注脲醛树脂的增重率在0.85%~12.92%之间,浸注酚醛树脂的增重率在2.01%~15.16%之间。与未处理材相比,辊压浸注脲醛树脂处理材的硬度提高了1.63%~11.32%,耐磨性提高了3.80%~21.77%,抗弯强度提高了5.16%~19.08%,抗弯弹性模量提高了4.20%~15.65%,冲击韧性提高了2.66%~15.50%;浸注酚醛树脂处理材以上五种指标依次提高了4.21%~11.89%、3.11%~23.17%、7.60%~19.85%、6.46%~16.32%和4.81%~14.78%。 相似文献
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二氧化硅联合热处理改性对橡胶木性能的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为弥补热处理材的力学性能损失,利用二氧化硅联合热处理改性橡胶木。在热处理橡胶木前后分别真空浸渍二氧化硅前躯体溶液,热处理温度200℃,保温时间2 h。对未处理材、热处理材、浸渍-热处理材与热处理-浸渍材的力学性能、尺寸稳定性以及热稳定性进行对比分析。结果表明,与热处理材相比,浸渍-热处理材与热处理-浸渍材的抗弯强度分别提高28.97%和18.88%,抗压强度分别提高26.65%和38.91%。与未处理材相比,热处理材、浸渍-热处理材和热处理-浸渍材的吸水性与湿胀性均有所降低。热重分析表明,浸渍热处理材的热降解速率低于热处理材,说明二氧化硅与木材的结合阻碍了热分解以及木质基的完全裂解,木材的热稳定性有所提高。红外光谱分析显示,浸渍-热处理材上出现了Si—O—Si特征峰,说明木材内部有二氧化硅生成。X射线衍射分析结果表明,木材的纤维素衍射峰位置无变化,说明浸渍二氧化硅处理未破坏纤维素的结晶结构。 相似文献
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当前人造板工业化应用的无甲醛添加大豆胶黏剂主要是由环氧氯丙烷-聚酰胺多胺(PAE)树脂改性脱脂豆粉所得,由于交联剂PAE的原料价格昂贵,导致大豆胶黏剂的成本较高。为降低大豆胶黏剂成本以促进其在木材工业中的广泛应用,笔者以价格较低的尿素(U)和乙二醛(G)为原料,优化制备一种无甲醛添加大豆胶黏剂使用的新型交联剂尿素-乙二醛(UG)树脂,通过傅里叶变化红外光谱(FT-IR)表征、热重分析、溶胶-凝胶测试以及胶合性能评价,确定G/U摩尔比对大豆胶黏剂的结构和胶合性能的影响。结果表明:通过乙二醛与尿素反应产物残留醛基与大豆蛋白胺基之间的反应,UG能对脱脂豆粉进行有效交联,从而改善胶黏剂的耐水性能;G/U摩尔比对UG改性剂的结构以及改性大豆胶黏剂的交联密度、胶合性能和热稳定性有着重要影响,以G/U摩尔比为2.0时所合成UG树脂具有最佳胶合性能,但G/U摩尔比为1.6时具有适宜的耐水性能和更低的原料成本。所优化的UG树脂改性大豆胶黏剂,其耐水性能完全满足国家标准GB/T 9846—2015《普通胶合板》中的II类胶合板的要求,而交联剂UG树脂的原料成本比当前工业化大豆胶黏剂所用的PAE树脂降低了43.8%。 相似文献
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马尾松人工林速生材表面强化工艺综合评价 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对马尾松速生材进行汽蒸、热压和表面强化改性处理,建立最佳改性工艺,实现速生材的高效利用.研究得出的最佳工艺为:汽蒸处理2.5 h,热压温度140℃,压力0.4 MPa,涂胶前木材含水率17%,胶种为改性脲醛树脂(UF),涂胶量250 g·m-2.按此工艺,木材含水率由100%降至10%所需时间为43.4 min,体积收缩率0.472%,抗弯弹性模量13 828MPa,抗弯强度98.0MPa,横纹全部抗压强度5.4 MPa,表面硬度为2 966 N,磨耗量72 mg·(100r)-1.与马尾松素材相比,改性处理材的抗弯弹性模量、抗弯强度、横纹抗压强度(全部)和表面硬度均增大,同时体积收缩系数和磨耗量也增大. 相似文献
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为研究纳米铜-锌防腐剂联合酚醛树脂处理对橡胶木性能的影响,以碱式碳酸铜和碱式碳酸锌为原料,通过湿法球磨法制备无毒、有效的新型木材纳米复合防腐剂(MCZ),通过透射电子显微镜分析防腐剂的形貌和粒径大小,并分析7 d内防腐剂的粒径变化。用MCZ联合酚醛树脂处理橡胶木,分析处理前后试件的抗流失性、耐腐性和尺寸稳定性,并利用扫描电镜、X射线衍射仪对橡胶木的微观结构进行分析。结果表明,制备的防腐剂粒径小于100 nm,7 d内的粒径变化小于30 nm,稳定性较好。用MCZ联合0.5%质量分数的酚醛树脂处理后的橡胶木与只浸渍MCZ的橡胶木相比,防腐剂的固着率提高了5.24%,橡胶木的质量损失率降低了0.45%,湿胀率减少了11.66%。因此,MCZ联合酚醛树脂处理的方法可以有效提高MCZ的抗流失性、橡胶木的耐腐性和尺寸稳定性。 相似文献
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