1. 研究目的与意义
人工林杉木由于生长速度快,轮伐期短,致使木材所含幼龄材比例相当高,因而其材质较差,硬度较低,应用范围受到限制,对杉木进行疏水改性处理可以消除杉木自身缺点(材质软、易湿胀等),赋予杉木耐磨、耐水等功能;以及探究改性处理后杉木试件表面微观形貌以及化学官能团的变化。
通过对杉木进行疏水改性处理,可以提高其尺寸稳定性以及具有疏水性能,更有效的提高杉木的利用价值;同时采用环保的疏水试剂,可以起到保护环境的作用。
2. 国内外研究现状分析
目前,用于木材表面疏水处理的方法有:浸渍法、模板印刷法、气相沉积法、水热法、等离子体法、乙酰化法、溶胶凝胶法等。
溶胶-凝胶法:主要是利用高化学反应活性的化合物作为前驱体,在一定条件下水解、醇解或聚合反应生成均匀、稳定的溶胶体系。weimin wu采用溶胶-凝胶法在木材表面涂布二氧化硅涂层,发现此时的涂层是疏松多孔,且牢固性差,然后分别采用氨处理和六甲基二硅氮烷(hmds)对表面涂层进行固化与修饰。发现具有良好的疏水性能,与;同时红外结果表明:hmds处理后,粉末在848cm-1处出现新的吸收峰,归属于-si-ch3吸收峰。因此实验过程中我们很难控制形成孔洞的尺寸大小及孔结构的分布情况。
热处理法:wei gao将毛白杨在180度中处理1到4h时后,发现接触角与处理时间相关性显著,热处理4h接触角达125度。红外光谱图显示与杨木表面疏水性能相关的两大亲水官能团羟基(-oh)与羰基(c=o)随时间延长呈下降趋势,说明官能团影响较大。同时,通过形貌观察,表面随热处理反应的进行,表面有结痂现象,且随处理时间的延长开裂为极小的颗粒,这些痂层和颗粒亲水集团含量较小,形象尺寸在微米以下,也是引起疏水的原因。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1.利用dmdcs(二甲基二氯硅烷)、pdms(聚硅氧烷)分别与正己烷溶液配置成不同浓度的反应溶液,在真空状态下对杉木进行浸渍处理,使其具有疏水性能,并利用接触角测试仪测定木材表面的接触角,探究最佳的改性工艺;
2.利用扫描电镜对其表面微观形貌进行分析,探讨疏水改性机理。
4. 研究创新点
利用不同试剂对杉木进行疏水改性处理来探讨改性机理。
