改性有机胺-醛-酚低分子树脂及其在木材塑料复合材料中的应用

一种生产木材塑料复合材料用低分子树脂的制备方法及其在木材塑料复合材料生产中的应用。低分子树脂是一种改性有机胺-醛-酚预聚物，改性物质为聚乙烯醇、羟乙脂类及酰胺类等有机化合物，水溶性无机碱、无机酸和有机酸为催化剂使有机胺化合物与甲醛聚合。该树脂渗透进入木材内部，经80℃～100℃左右烘干，树脂在木材中交联固化，制得木材塑料复合材料。     

木材陶瓷的研究现状与应用前景

木材陶瓷是一种以木材或其他木质材料为原料,经树脂浸渍、高温碳化而形成的一种新型多孔炭素材料.因其较高的强度以及电、磁和摩擦等方面的独特处,使它成为兼具结构和功能的双重材料,同时由于木材的可再生性和良好的环境协调性又使它成为一种环境材料.本文介绍木材陶瓷的发展、性能与制备工艺,综述了木材陶瓷的研究现状及存在的问题,对其应用和发展前景进行了展望.     

木材陶瓷研究进展

回顾了一类新型环境材料—木材陶瓷的研究进展。木材陶瓷具有电磁屏蔽、温度-湿度传感和耐磨擦性能等优异性能,以及特殊的结构特征,使其在功能陶瓷方面具有美好的应用前景。介绍了碳木材陶瓷和SiC木材陶瓷的制备方法、结构和各种性能,以及制备机理。以制备β-SiC为例,详细介绍了Si在碳模板中的渗入和反应机理,并提供了相应的渗入-反应模型。对其他碳化物和氧化物木材陶瓷的研究进行了简要介绍。最后,探讨了木材陶瓷目前存在的问题与相应对策,并对其发展前景进行了展望。     

陶瓷复合木材的渗透过程研究

本文论述了可作为阻燃木材使用的陶瓷复合木材的各种渗透处理方法及不同处理过程对陶瓷复合木材内部处理药液浓度分布的影响。发现采用化学和物理相结合的渗透方法，可以使处理药液有效地渗入材料，并得到较理想的浓度分布。     

有机-无机复合改性速生木材研究现状与展望

木材作为一种天然可再生资源被广泛应用于各个领域.近年来,随着我国对木材需求的日益增长和天然林资源的匮乏,速生木材作为硬质木材的替代品越来越受到人们的关注.但速生木材存在密度低、材质疏松、力学性能欠佳等不足,难以用于制造高附加值产品,因此需要对其进行改性增强处理.速生木材具有大量的孔隙和活性官能团,通过浸渍改性不仅可提高其密度和力学强度,还能赋予速生木材新的功能,进而提升其使用价值.传统的浸渍改性按照浸渍液的不同主要分为有机和无机两种方式,但均存在一些不足.有机改性液浸渍中所使用的有机树脂虽能与木材的活性官能团发生交联而形成紧密的结构,但是大多有机树脂含有游离甲醛等易挥发的有毒物质,会对环境和人体健康造成危害.而无机改性剂虽无毒环保,但大多难以在木材中形成稳定的结构,易发生流失与吸湿等现象,影响使用功能.有机-无机复合改性是一种新型的材料复合技术,它能将有机材料与无机材料的优点结合起来,在减少有机树脂用量的同时充分利用其包覆作用(或键结合)来固定无机改性剂以减少流失,并且有机树脂能与木材形成稳定的键结合.因此,在有机-无机材料的协同作用下,改性木材的性能得以大幅度提升,实用价值和应用领域得到进一步扩展.本文以有机-无机复合改性速生木材的研究现状为主题,以硅系、硼系、铜、钙及蒙脱土等无机组分为主线,对其研究进展进行详细描述,并对改性机理进行归纳总结.同时,从基础理论、制备工艺、基本性能以及经济成本等方面提出了有机-无机复合改性木材的发展趋势,旨在推动有机-无机复合改性方法能在速生木材的改性中得到更广泛的应用.     

木材陶瓷的研究现状

木材陶瓷是一种新型的环境材料,综合了木材和陶瓷的性能优势,具有一系列独特的优良性能,具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力.主要从制备工艺、性能、应用、反应机理、微观结构和存在的问题等方面对木材陶瓷的研究现状进行了分析;指出改善木材陶瓷的性能和寻求其实际应用是当前最重要的任务.     

木材渗透性改良与木材陶瓷化

本文构造了木材渗透模型,说明了纹孔和纹孔闭塞的形成和及其对渗透性的影响。尝试用物理（水蒸气局部爆破法和压缩法）和化学（１％ＮａＯＨ溶液法）的方法有效改善木材浸渍性,并考察由此对硅化物性能的提高,分析了各种方法和各种材质的异同。得到了木材陶瓷密度与弯曲强度的线形关系。     

木材陶瓷研究现状及应用前景

木材陶瓷是一种典型的“环境材料”,具有原料可再生、低污染、低能耗等优点,以及多孔、导电、自润滑等特性.详细列举了木材陶瓷的应用实例,重点总结了与木材陶瓷相关的复合材料及其性能,并针对木材陶瓷现存的问题,指出了其未来的发展方向.     

新型材料——木材陶瓷的发展及应用

本文介绍了木材陶瓷的国内外发展、制备工艺与性能,简述了木材陶瓷的研究现状,对其应用和发展前景进行了展望。     

酚醛树脂/木粉复合材料制备木材陶瓷结构变化过程研究

酚醛树脂/椴木木粉复合材料经高温真空碳化制成了木材陶瓷。利用XRD、SEM和FTIR技术对碳化温度和酚醛树脂/木粉质量比对木材陶瓷物相、微观结构和物理化学结构变化的影响进行了表征和研究。结果表明,木材陶瓷具有拓扑均匀的连通孔的三维网络结构,是含有C C、C—O—C和C—H等基团的类石墨结构的碳/碳复合材料;随碳化温度的升高,(002)峰强度增大,晶面间距d₍₀₀₂₎降低,碳化木粉收缩,其间隙增大;酚醛树脂/木粉质量比增大,浸渍树脂的木粉成形能力改善,所得木材陶瓷结构更均匀,但其对木材陶瓷的XRD衍射花样影响不大。      

废PCB粉增强改性聚乙烯基木塑复合材料

通过裂解色谱-质谱、X射线荧光分析分析了废印刷电路板非金属粉末(简称废PCB粉)的基本性质,并研究了废PCB粉对废聚乙烯基木塑复合材料的增强改性效果。结果表明,废PCB粉中含有约33.99%的溴化环氧树脂、约61.26%的短玻璃纤维以及约1.29%的铜。适量的废PCB粉对聚乙烯基木塑复合材料的改性效果十分突出,当用20%的PCB粉取代木粉时,可明显改善木塑复合材料的热稳定性、加工性能及力学性能,在拉伸强度、弯曲性能基本保持不变的前提下,复合材料的冲击强度提高了31.5%。     

废弃ACQ防腐木苯酚液化物合成酚醛树脂的研究

利用废弃ACQ防腐杉木苯酚液化物与甲醛在碱性环境中反应,进行热固型酚醛树脂合成实验;通过正交试验方法研究了单因素变量对树脂化反应的影响。得出最优化的树脂化合成工艺为:合成温度80℃,合成时间120min,氢氧化钠/液化物摩尔比(mrNaOH/P)=0.6,甲醛/液化物摩尔比(mrF/P)=2.0。在此工艺条件下制备的酚醛树脂压制的胶合板胶合强度达到1.33MPa,符合GB/T17657-1999中Ⅰ类胶合板的强度要求。     

Using crack propagation fracture toughness to characterize the durability of wood and wood composites

We measured fracture resistance curves (or R curves) for laminated veneer lumber (LVL) made with Douglas-fir veneer and polyvinyl acetate resin and for solid wood Douglas-fir. The LVL and solid wood R curves were the same for initiation of fracture, but the LVL toughness rose much higher than solid wood. Because a rising R curve is caused by fiber bridging effects, these differences show that the LVL resin has a large effect on the fiber bridging process. We exploited this resin effect to develop a test method for characterizing the ability of a resin to provide wood composites that are durable to moisture exposure. The test method exposed LVL specimens to vacuum pressure soaking and drying (VPSD) cycles and then monitored the rising portion of the LVL R curves as a function of treatment cycles. Douglas-fir/polyvinyl acetate LVL lost about 30% of its toughness after 16 cycles. In characterizing toughness changes, it was important to focus on the magnitude and rate of the toughness increase attributed to fiber bridging. We suggest that these properties are much preferred over other fracture or mechanical properties of wood that might be used when characterizing durability.     

Effects of hemicellulose extraction on properties of wood flour and wood-plastic composites

Hygroscopicity, low durability, and low thermal resistance are disadvantages of lignocellulosic materials that also plague wood-plastic composites (WPCs). Hemicellulose is the most hydrophilic wood polymer and is currently considered as a sugar source for the bioethanol industry. The objective of this research is to extract hemicellulose from woody materials and enhance the properties of WPC by diminishing the hydrophilic character of wood. Hemicellulose of Southern Yellow Pine was extracted by hot-water at three different temperatures: 140, 155, and 170 °C. Wood flour was compounded with polypropylene in an extruder, both with and without a coupling agent. Injection molding was used to make tensile test samples. The thermal stability of wood flour was found to have increased after extraction. Extraction of hemicellulose improved the tensile strength and water resistance of composites, which may indicate a decrease in the hygroscopicity of wood flour, better compatibility, and interfacial bonding of the filler and matrix.     

PP木纤维复合材料热粘弹性力学特性研究

通过对PP木纤维复合材料进行应变率为10-4～10-2s-1、温度为90、130、170℃下的单向应力条件下的力学性能试验,结果表明,PP木纤维复合材料的力学响应对温度和应变率都是敏感的,并且升高温度与降低应变率对PP木纤维复合材料的力学性能有等效的影响。利用Maxwell模型提出了该PP木纤维复合材料的一个非线性热粘弹性本构方程,拟合出了相应的粘弹性参数。利用该本构模型模拟了PP木纤维复合材料的热压缩实验,理论计算所得应力-应变曲线与实验结果吻合较好。     

碳纤维增强木材复合材料

碳纤维增强木材复合材料(CFRW)是新一代建筑材料、修补材料和装饰材料之一。在土木工程建筑、旧建筑的加固修补等方面得到广泛应用。CFRW不仅可提高材料的抗拉强度、压缩强度等,而且还赋予木材防菌防蚁、防水防腐、导电和电磁波屏蔽等新的功能。同时,可综合利用破碎木材及边角料,通过复合使其变废为宝。本文主要论述CFRW的制造、性质及其应用。     

利用弹性体增韧木粉/HDPE复合材料

为提高木塑复合材料的韧性,在木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料制备过程中引入了3种弹性体:聚烯烃弹性体(POE)、弹性体改性聚乙烯(BPB)和接枝改性的聚烯烃弹性体(A669)。通过对WF/HDPE复合材料冲击强度和抗弯弹性模量的测试,确定出既能有效提高WF/HDPE复合材料韧性又能维持材料刚性的增韧剂种类及其用量,并通过结晶行为、热力学性能及界面结合分析等探讨了其增韧原理。通过对比可知, A669的增韧效果最为明显,质量分数为4%时冲击强度达到15.31 kJ/m2,相对于无添加配方提高了52.34%且抗弯弹性模量只下降6.09%。XRD和DSC分析结果表明:A669的添加阻碍了WF/HDPE复合材料的结晶行为,使其在略低的温度下才可以结晶,且结晶度下降,晶粒尺寸增大,衍射角所对应的衍射面增大,因此吸收和损耗了更多的能量;A669的添加还降低了WF/HDPE复合材料的玻璃态转变温度。DMA和SEM分析结果显示:A669的添加使WF/HDPE复合材料呈现出显著的黏性特征,断裂面的HDPE塑料基质出现拉丝现象,从而达到提高材料韧性的效果。转矩流变测试表明A669的添加使WF/HDPE复合材料的扭矩略有降低,对加工没有不利影响。适当添加A669可以使木塑复合材料同时具备良好的韧性和刚性,对扩大其在建筑模板等领域的应用具有重要意义。      

基于小波包能量曲率差的古木结构损伤识别

本文以西安钟楼为工程依托,对随机激励作用下古木结构的损伤进行有限元模拟,把古木结构梁上各节点的加速度响应信号进行小波包分解,通过小波包能量曲率差对古木结构进行损伤定位。在无噪声干扰时,该指标对于古木结构的损伤定位比较敏感,可准确判定古木结构的损伤位置,该指标随损伤程度的加大而增大。该指标在高斯白噪声干扰下,当信噪比SNR大于或等于40db时,能对古木结构的损伤进行准确定位,该指标具有一定的抗噪声干扰能力。随后得出了损伤指标和损伤程度之间的函数关系式,用其进行损伤程度的判断并验算其适用性,为研究环境激励下西安钟楼的损伤预警提供了理论依据。     

Toward interface optimization of transparent wood with wood color and texture by silane coupling agent

Journal of Materials Science - This experiment aims to optimize the interface compatibility between the wood template and the resin through silane coupling agent KH550, so as to improve the optical...     

麦秸秆粉/PP木塑复合材料紫外线加速老化性能

以麦秸秆粉为填充材料(质量分数50%),以聚丙烯(PP)膜为基体材料,采用混炼模压成型制备麦秸秆/PP木塑复合材料,对其进行紫外线加速老化实验,对比研究不同填充材料的木塑复合材料老化前后的力学性能和颜色变化,用FTIR分析探讨了复合材料老化机制,用SEM观察其表面微观形貌。结果表明,紫外线加速老化会导致麦秸秆/PP复合材料力学性能降低,当老化时间小于960 h时,麦秸秆/PP木塑复合材料弯曲强度、拉伸强度下降幅度较小,老化时间大于960 h时,力学性能下降幅度较大,材料褪色明显; 老化1200 h其弯曲强度、拉伸强度、冲击强度分别下降67.2%、47.89%、32.41%; 麦秸秆纤维中羟基加速了PP的紫外光降解,最终材料表面出现明显裂纹,部分纤维剥落并伴随有PP粉化现象。