木粉组分对木塑复合材料性能的影响研究进展

木塑复合材料通常由木粉和热塑性树脂复合而成。木粉自身由纤维素、半纤维素、木质素以及抽提物等多种成分组成,各组分对复合材料的各项性能产生不同的影响。本文对该领域的相关研究进展进行了概述,主要包括：纤维素能提高木塑复合材料的力学性能、吸水性和导电性,不利于耐候性及热稳定性;半纤维素对复合材料性能存在负面影响;木质素能降低复合材料的吸水性,提高热稳定性和生物耐候性,不利于耐光老化性;脱除抽提物能够提高复合材料的吸水性、力学性能、热稳定性和耐光老化性,不利于耐腐性。今后的研究可致力于将木粉中的组分进行分离或部分脱除,深入研究木粉各组分对复合材料的影响及其机理,为制备更高性能的木塑复合材料提供理论基础。     

木质生物质在能源方面的开发与利用

针对目前的能源形势,从木质生物质能的储存以及木质生物质能与化石能源产生污染的比较出发,提出了木质生物质在未来能源领域的应用潜力及应用前景。介绍了木质生物质的基本组成和化学组分,木质生物质作为能源的利用途径——直接燃烧、气化、液化和碳化等,以及在其利用技术方面的最新研究进展。旨在引起对木质生物质的能源潜力和木质生物质能转化技术的普遍关注,从而促进该技术的进一步发展。     

蒸汽爆破桉木酸水解研究

考察了蒸汽爆破法桉木在稀H2SO4条件下水解的反应过程,通过单因素实验和正交实验确定较优的酸解条件为:H2SO4用量20%、反应时间60min、温度120℃,固液比1:25,并对该条件进行了验证。     

聚乙二醇改性相变微胶囊-木粉/高密度聚乙烯复合材料的制备与热性能

通过原位聚合法制备了以正十二烷醇(DA)为芯材,密胺树脂(MF)或聚乙二醇改性密胺树脂(PMF)为壁材的相变微胶囊DA@MF和DA@PMF,并将相变微胶囊添加到木粉/高密度聚乙烯复合材料(WF/HDPE)中,制备了具有相变蓄热能力的DA@MF-WF/HDPE和DA@PMF-WF/HDPE复合材料。采用DSC、TG和红外热成像等方法对DA@MF、DA@PMF和相变微胶囊-WF/HDPE的热性能进行了分析与表征。测试结果表明,DA@PMF的结晶和熔融热焓值分别提高了35.0J/g和21.5J/g,快速失重温度提高了19.9℃;蓄热能力测试表明,DA@PMF成功添加至WF/HDPE中,且在制备过程中损失较小;DA@PMF-WF/HDPE的相变温度(27.2、11.3℃)、相变潜热(31.6、20.3J/g)和热稳定性(256.9℃,DA开始失重)等性能表明其具备成为相变蓄热材料的潜力。     

以木质素为胶粘剂的胶合板性能及其固化行为

采用力学实验机、SEC、FTIR及13C-NMR研究了以木质素为胶粘剂的胶合板的性能及胶粘剂的固化行为。结果表明:在一定热压条件下,木质素胶粘剂可用于制备胶合板,并且其胶合强度能够达到国家标准规定的II类胶合板的要求。木质素胶粘剂胶合板的弹性模量和静曲强度随热压压力和热压时间的增加先增大后缓慢减小,随热压温度升高而增大,最大值分别达到(10 731±464)MPa和(88.9±4.1)MPa。但其吸水率和吸水厚度膨胀率均随热压压力、时间和温度的增加而减小。木质素胶粘剂受热后熔融并主要在β-O-4′醚键位置发生少量分解,产生相对较小的分子结构,在热压条件下更好地与木材表面接触,并在温度降低后冷却固化,实现单板胶合。     

毛白杨木粉/聚丙烯复合材料界面相容性的介电弛豫解析

为解析木塑复合材料的界面相容性机制,通过介电弛豫过程分析研究不同硅烷偶联剂添加量的毛白杨木粉/聚丙烯复合材料的温度谱及频率谱,并计算介电弛豫过程中的表观活化能和热力学量。结果表明:在添加硅烷偶联剂的毛白杨木粉/聚丙烯复合材料中能观察到基于木材细胞壁无定形区中伯醇羟基的回转取向运动的弛豫过程;弛豫强度随硅烷偶联剂添加量增大先减少而后缓慢增大;随偶联剂添加量的增大,弛豫时间分布峰呈先变宽、变低,然后再变尖、变高趋势;表观活化能、活化焓、活化自由能和活化熵随硅烷偶联剂添加量增加先增大后减小。表观活化能在硅烷偶联剂添加量(质量比)为2.0%时达到最大值(28.12kJ/mol),与未添加偶联剂的毛白杨木粉/聚丙烯复合材料的(13.86kJ/mol)相比增加2倍以上,活化焓在硅烷偶联剂添加量从0%时的12.09kJ/mol增大到2.0%时的26.35kJ/mol,增大了117.9%,说明弛豫过程中伯醇羟基回转取向运动需要克服的能垒增加,毛白杨木粉与聚丙烯塑料的相容性更好,结合更紧密,界面强度更强,性能更加稳定。     

聚乙二醇改性相变微胶囊制备MicroPCMs-WF/HDPE复合材料物理力学性能

以正十二烷醇（DA）为芯材,密胺树脂（MF）和聚乙二醇改性密胺（PMF）树脂为壁材制备了相变微胶囊（MicroPCMs）,并分别添加到木粉/高密度聚乙烯（WF/HDPE）复合材料中,获得了具有相变蓄热能力的MicroPCMs-WF/HDPE复合材料。采用SEM、FTIR和纳米压痕等方法对MicroPCMs的表面形态、力学性能进行了分析与表征,同时对MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的物理力学及热性能进行了测试。结果表明:经聚乙二醇改性后,改性微胶囊（PMF-MicroPCMs）的弹性模量和硬度较未改性微胶囊（MF-MicroPCMs）分别增加了13.9%和30.0%;MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的熔融温度区间（22.2~28.7℃）满足人体舒适温度范围,较纯WF/HDPE复合材料温度变化速率明显减缓;相比纯WF/HDPE复合材料,MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的吸湿性、冲击强度和表面硬度增加,弯曲和拉伸性能下降;PMF-MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的性能均优于MF-MicroPCMs-WF/HDPE复合材料,且达到了木塑装饰板材的力学性能标准要求。