1. 研究目的与意义
对杉木进行疏水改性研究,通过木材改性提高材料的功能性,扩大杉木的使用范围,可以充分利用速生材资源,有利于木材加工行业的可持续发展;利用各种现代化技术研究分析木材在经过疏水处理后所引起的动态热机械性能的变化。
本实验的创新点之一是用原本作为造纸胶黏剂的烷基烯酮二聚体(akd)对杉木试件进行疏水改性处理,分析能否在木材加工行业中将akd作为疏水试剂并投入使用;创新点之二是用动态热机械分析仪(dma)对杉木试件进行动态热机械分析,分析经处理的杉木试件在疏水处理前后储能模量e、损耗模量e、损耗角正切tanδ的变化。
根据akd疏水处理对杉木动态力学性能的影响大小,进一步分析能否将akd作为疏水试剂使用。
2. 国内外研究现状分析
1.近年来,随着人们对木制家具的关注程度越来越高,使用越来越广泛,对木制家具进行疏水性处理,改变材料表面的微细结构,减小其表面润湿性能成了国内外各学者广泛关注的焦点之一;2.疏水性处理的主要方式为:1)表面改性:对材料表面进行物理或化学改性,不改变材料内部性质,如表面覆膜、等离子处理、化学气相沉积法等。
对此,我国进行了在杨木表面形成氧化锌疏水层以提高材料疏水性能的实验,日本研究者通过对各种粉末状碳材料进行氟化处理从而提高其疏水性能,而法、美、德等国的研究者则采用各种有机气体对木材表面进行等离子处理,在木材表面形成疏水层。
2)采用不同的化学试剂,对木材进行浸渍、溶胶凝胶法等处理,包括木材表层到芯层的改性处理。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1.采用真空浸渍的方式,利用浓度分别为2%,5%,8%的烷基烯酮二聚体(AKD)对杉木试件进行疏水性处理,浸渍设备在实验室自制,浸渍时间分别为5分钟,30分钟,和2小时; 2.用动态热机械分析仪(DMA)对杉木试件进行动态热机械分析,分析经处理的杉木试件在疏水处理前后储能模量E、损耗模量E、损耗角正切tanδ的变化。
研究计划:01.11-03.01 查阅相关资料,了解AKD对杉木试件进行疏水性处理的方法及研究现状,同时掌握动态热机械分析技术和动态热机械分析仪的发展现状,做好实验前准备工作;03.02-05.01 开始实验,分析并整理数据;05.02-05.30 完成毕业论文。
4. 研究创新点
1.一种可以提高木材疏水性的同时对木材本身材性与强度破坏小、成本低、无毒或低毒、加工简便的木材疏水性处理方法还有待于进一步寻找与研究;2.本研究旨在分析木材在疏水处理后的动态热机械性能的变化,以及其对木材性能与强度的影响,争取为疏水性处理方法在木材加工行业的利用及应用提供相关的参考。
