疏水改性对速生材力学性能的影响研究开题报告

 2021-08-08 23:49:41

1. 研究目的与意义

本课题的目的在于探究用烷基烯酮二聚体处理速生材(实验用材为杉木),进行材料的疏水改性后,对其力学性能所受影响作相应分析研究,以获得更优的疏水改性工艺。

人造板改性工艺多种多样,本课题旨在研究速生材人造板疏水改性的工艺,以及其对于人造板力学性能方面的影响。人造板宏观力学性能是体现人造板质量性能方面的重要指标之一,对于探讨人造板工艺的改进具有非常重要意义。

本课题的研究不仅对于杉木疏水改性处理方面的研究提供相关的依据,同时对于提升木材力学性能也有良好的促进作用。

2. 国内外研究现状分析

随着人们生活品质的提高,对木材及其制品的需求大大增加,发展人工速生林,是解决木材供应紧缺的重要措施。速生材通常含有高比例的幼龄材,密度较

低,木材多项物理力学性能均低于天然林木材。为了改善速生材的生物耐久性,延长木材产品的使用寿命,对木材进行改性势在必行。

近年来,一些植物的叶片如荷叶、水稻叶所具有的超疏水性和自清洁能力引起了人们几大兴趣。研究结果表明:荷叶表面的超疏水性能主要是其表面的蜡状物和表面特殊的微米-纳米复合结构共同作用的结果,超疏水表面主要有两种途径获得:一是在具有一定粗糙度的表面上修饰低表面能物质,另一种是在疏水材料表面构造具有一定粗糙度的表面微观结构。简单来说,疏水性表面是指材料表面具有较低的表面能,对水的接触角在90度以上的固体表面。随着表面科学技术的发展尤其是表面研究技术手段的提高,人们试图构筑具有较低表面能的疏水性材料的表面结构来制备超疏水材料,它们具有许多独特的表面性能,如自洁性、防污性、疏水疏油性等,在国防、日常生活和众多工业领域有着广泛的应用前景,所以其研究备受关注。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1.杉木原材试件的化学改性

1.1试件规格:20mm20mm150mm

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4. 研究创新点

人造板改性工艺能够弥补人造板材基于本身材料先天不足条件,更好更适合的用于不同需要不同要求的场合,是人造板产业研究的大方向。

由于速生材天然的性质,速生材人造板疏水改性成为目前研究的热点。本设计利用化学试剂烷基烯酮二聚体(Alkyl ketene dimmer, AKD),此试剂环保清洁,比较先进,如果用此化学试剂对杉木进行疏水改性,并且试验结果良好,则可以为今后研究的提供一个新的方向。

人造板宏观力学性能是其重要的质量指标,在木材疏水改性后,其力学性能不能降低,最好能有所提高,同时从现有的资料来看,速生材以AKD处理后,其微观力学性能提高了,故以此次宏观力学性能研究进行结合比对,可以今后进一步完善速生材人造板疏水改性工艺提供实验理论基础并有所指导。
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