APP-SiO_2凝胶/杨木阻燃复合材料制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法制备聚磷酸铵(APP)-SiO2凝胶/杨木阻燃复合材料,表征其微观形貌、结构组成、物理力学性能,并研究其阻燃抑烟作用机理。结果表明,APP-SiO2凝胶主要分布在木材导管、木射线及细胞间隙中,凝胶体系与木材纤维素形成氢键紧密结合。复合材料在700℃的失重率仅为素材的71.9%,残炭量由5.4%上升到31.9%,热稳定性改善。复合材料的热释放速率、总热释放量、烟生成速率、总烟释放量较未处理木材均明显降低,当APP浓度为18%时,复合材料的总烟释放量仅为素材的4.9%,表现出高效的阻燃抑烟特性。尽管复合材料的静曲强度略微降低,但其弹性模量明显上升,增幅高达35.8%。     

纤维素纳米纤丝增强聚合物纳米复合材料的研究进展

纤维素纳米纤丝具有优异的力学性能和天然的纳米网状结构,在其增强的聚合物复合材料中发挥了重要作用。本文综述了纤维素纳米纤丝增强亲水性聚合物(酚醛树脂、聚乙烯醇、淀粉等)及非亲水性聚合物(环氧树脂、聚乙烯、聚乳酸等)复合材料的加工制备与主要性能。针对纤维素纳米纤丝制备成本高、与非亲水性聚合物结合强度低等关键问题,提出了开展进一步研究的建议。     

木材仿生超疏水功能化修饰研究进展

超疏水现象广泛存在自然界中,由于具有特殊的疏水及自清洁性能,在材料仿生构建领域引起了国内外学者的高度关注。木材仿生超疏水功能化修饰,能有效隔离水分与木材的接触,在木材及其产品室外长久利用、复杂高湿环境利用方面意义重大。从自然界超疏水现象与疏水理论基础出发,重点综述了木材超疏水仿生构建的主要方法,并对超疏水木材的性能进行探讨,提出了木材超疏水处理亟待解决的难题。     

典型硼化合物对毛竹热降解与燃烧性能的影响

利用热重和锥形量热仪研究硼酸、硼砂两种典型硼化合物对毛竹热降解和燃烧性能的影响。结果表明:硼酸、硼砂能降低竹材的最大热解速率,缩短高温热解区间,促进残炭生成。与未处理材相比,硼酸、硼砂明显减少竹材燃烧过程中的热量释放,热释放速率降至未处理材的50%左右,总热释放量的降幅分别达50.6%、44.1%。硼酸、硼砂也能抑制竹材燃烧时的烟释放,总烟释放量分别下降95.3%、91.6%。硼酸、硼砂处理竹材能发挥高效的阻燃抑烟功效。     

SiO2／杨木复合材料制备与性能评价

为探明SiO2对速生林杨木的增强效果,采用溶胶-凝胶法和浸渍硅溶胶法制备了SiO2／杨木复合材料。用SEM、XRD、FTIR、热重分析等研究了SiO2／杨木复合材料微观形貌、结构组成及热降解性能。实验结果表明：SiO2分布于杨木导管、木纤维以及木材细胞间隙之间,采用溶胶-凝胶法制得的复合材料两相结合更紧密细致,填充效果...     

镁系无机胶黏剂的抗卤改性研究

以轻烧氧化镁、氯化镁、硫酸镁等为原料制备了镁系无机胶黏剂。为改善其吸潮返卤问题,以分别占氧化镁质量1%的磷酸、氯化铁、正硅酸乙酯作为抗卤外加剂,对镁系胶黏剂进行了单一改性和复配改性。通过吸湿增重测试探究了不同改性剂的抗卤效果,并采用扫描电镜(SEM)分析了胶黏剂的界面形貌。研究结果表明,复配改性的效果优于单一改性,磷酸、氯化铁、正硅酸乙酯三者同时改性效果最优,改性剂复合使用能对镁系无机胶黏剂的抗卤效果起到协同作用。     

水热耦合稀乙酸拆解杨木纤维的条件优化及表征

采用水热耦合稀乙酸预处理技术对速生杨木进行拆解,研究了乙酸质量分数、固液比、温度及反应时间对杨木木糖去除率和纤维素拆解分离得率的影响规律。结果表明,在乙酸质量分数0.5%、固液比1∶20、温度170℃、反应时间30 min条件下,木糖去除率为92.9%,纤维素拆解分离得率为94.0%。通过对水热残渣和预处理液的结构与成分分析,表明水热耦合稀乙酸预处理是一种温和的拆解分离方法,其主要去除杨木纤维中半纤维素的木糖成分,将大部分木糖转化为低聚木糖,同时对纤维素和木质素的破坏较小,从而保护纤维素、提高纤维素酶的可及度。     

纳米二氧化钛改性脲醛树脂胶黏剂研究

以锐钛型纳米二氧化钛为改性剂,对脲醛树脂胶黏剂进行改性研究,以期得到低毒脲醛树脂胶黏剂的制备工艺技术。首先使用无机复合修饰的合成路线,通过改变锐钛型纳米二氧化钛的添加量、纳米二氧化钛的添加时机和甲醛与尿素(F/U)的摩尔比进行实验,研究纳米二氧化钛对脲醛树脂胶黏剂产品性能的影响。结果表明:当甲醛与尿素(F/U)的摩尔比为1.3,纳米二氧化钛在树脂反应后期加入,且加入量为尿素质量的1%,合成出的脲醛树脂性能较好,湿状胶合强度达到0.8MPa,游离甲醛含量为0.49%。该胶黏剂符合国家标准GB14732-93中对水基缩甲醛类胶黏剂甲醛的限量规定小于0.5%的要求。     

木材纤维锚定二氧化铈电极材料的制备及其性能研究

利用木材纤维含氧基团的吸附作用锚定生长二氧化铈,成功制备出一维中空管状结构复合电极材料(WF@CeO₂)。通过调控硝酸铈的添加量改善电极材料的电化学性能,并探讨了木材纤维对二氧化铈的增效作用。研究结果表明：当硝酸铈的添加量为2 mmol时,WF@CeO₂-2样品的比表面积可达303.73 m²/g,所制备的电极在电流密度0.5 A/g下表现出高比电容(371 F/g),木材纤维的存在极大地提高了二氧化铈电极材料的电化学性能。以WF@CeO₂-2电极组装的非对称超级电容器的比电容可达34.5 F/g,其峰值能量密度为44.16 Wh/kg,峰值功率密度为4 002.7 W/kg,在经过5 000次充放电循环后电容保持率为91.1%,表现出良好的循环稳定性。     

人造板用棉籽粉基胶粘剂改性研究

研究了碱处理、尿素改性、碱和尿素联合改性以及淀粉基胶粘剂共混对棉籽粉基胶粘剂理化性质及物理力学性能的影响。研究结果表明:改性方法对棉籽粉基胶粘剂干状胶合强度(≥4.0 MPa)无明显影响,并且碱和尿素联合改性可以将棉籽粉基胶粘剂的黏度从51.0 mPa·s提高至128.5 mPa·s。而使用高黏度淀粉基胶粘剂与棉籽粉基胶粘剂共混制得的复合胶粘剂的黏度高于530 mPa·s;尿素对棉籽粉中的棉蛋白具有一定的活化作用,淀粉基胶粘剂并未对棉籽粉化学官能团产生影响;获得的棉籽粉基胶粘剂符合人造板生产工艺要求,为其工业化利用提供支持。