基于呼吸法的硅酸盐改性杉木工艺优化与耐火性能研究

本工作探讨了工艺参数对硅酸盐改性杉木浸渍效果的影响,以获得较优的杉木呼吸浸渍工艺,并探究了改性杉木的耐火性能,可为扩大杉木应用范围和提高产品附加值提供技术支撑.以硅酸盐为浸渍改性剂,采用呼吸法制得硅酸盐浸渍改性杉木.通过单因素实验法和响应曲面法对呼吸浸渍工艺进行了优化,并利用丁烷喷枪燃烧和锥形量热仪(CONE)对改性杉木的耐火性能进行了测试.响应曲面法分析表明,各工艺因素对硅酸盐改性杉木的增重率的影响大小依次为:浸渍压力>硅酸钠浓度>浸渍时间>呼吸次数,优化得到最佳浸渍工艺为硅酸钠溶液为31.60％(质量分数),浸渍时间为3.80 h,浸渍压力为0.7 MPa,呼吸次数为6次.燃烧实验发现,改性杉木燃烧火焰小.锥形量热分析表明改性杉木的热释放速率(HRR)、热释放总量(THR)、烟释放速率(SPR)和烟释放总量(TSP)都明显低于杉木素材,并且残余炭结构较完整.     

基于原位浸渍法的酚醛树脂改性杉木木材研究

以苯酚、甲醛和氢氧化钠为改性剂,通过原位浸渍法对杉木木材进行了改性研究.探讨了浸渍压力、浸渍温度、浸渍时间和原位固化温度对改性杉木木材浸渍效果、强化效果和尺寸稳定效果的影响,并对改性杉木木材的化学结构、内部形貌、结晶结构和耐热性能进行了表征.结果表明,浸渍压力为0.5 MPa、浸渍温度为50℃、浸渍时间为32 h和原位固化温度为80℃时,改性杉木木材的浸渍效果、强化效果和尺寸稳定效果最佳.苯酚与甲醛在杉木木材中发生原位反应,既填充了杉木木材内部纹孔、细胞腔和细胞间隙,又与杉木木材中反应性羟基形成了氢键和化学键结合,从而有效提高了杉木木材的力学性能和耐水性能.酚醛树脂的浸入扰乱了杉木木材中纤维素结晶区定向排序良好的微纤丝,减弱了纤维素分子链的分子间作用,导致杉木木材中纤维素结晶度有一定程度降低.经过酚醛树脂原位浸渍改性后,改性杉木木材的耐热性能显著提高,可显著提高杉木制品的使用安全性.     

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.     

树脂浸渍材热加工特性及相关设备研究进展

目的为了给树脂浸渍木材的热加工特性及相关制造设备研究提供参考,以提高速生材树脂的浸渍改性效果,扩大速生材的应用范围。方法总结归纳树脂浸渍材的热加工特性及设备领域的相关研究成果,论述组合处理工艺对速生材改性效果的重要影响。结果合理的浸渍材干燥及高温热处理过程不仅能够实现树脂的完全固化,而且有助于进一步提高改性材的尺寸稳定性及耐腐性等性能。一体化处理设备能显著降低处理成本,为工业化提供条件。结论进行树脂浸渍材的热加工特性及设备研究对提高速生材改性效果影响显著,具有深入研究价值。     

轴承表面改性技术的研究现状与展望

论述了表面改性的改性机理,介绍了常用的轴承表面改性方法以及国内外轴承表面改性技术的研究现状,并对未来轴承表面改性技术的发展趋势进行展望.     

界面聚合反渗透复合膜材料及其表面修饰

针对我国反渗透复合膜材料研究领域存在的膜材料品种单一、膜性能相对较差、膜产品缺乏核心竞争力等现状,重点开展了界面聚合反渗透复合膜材料及其表面修饰方面的研究工作.从功能单体与制备工艺入手,研究开发高性能反渗透复合膜材料;采用表面改性技术,对界面聚合反渗透复合膜材料进行表面功能化修饰,研究开发界面聚合反渗透复合膜材料的表面改性实用技术;以期为我国反渗透复合膜材料及其产业的发展提供核心材料和先进制备技术.     

基于同构思维的改性杨木家具设计研究

目的拓展速生改性杨木家具设计思路。方法在分析家具设计的材料应用和家具设计中体现同构特性的基础上,综合考虑速生改性杨木特性与家具设计的关系,提出一种将多种表现形式融为一体的同构创新思路,并进行速生改性杨木家具设计创新性实践,包括仿生和简欧两大同构元素的确定、具体设计产品的应用举例与特点分析。结论将"仿生"和"简欧式风格"结合,在改性杨木家具设计中应用可行,并为家具设计新方法提供参考。     

苄基化改性杉木粉的制备表征及对PP复合材料力学性能的影响

以甲苯为溶荆、NaOH为催化剂,使用氯化苄对杉木粉进行改性,制备了增重率(WPG)不同的改性木粉;用双辊筒炼塑机将改性木粉与聚丙烯(PP)共混,制备了木粉/PP复合材料.研究了工艺条件对改性木粉增重率的影响.通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)等方法,研究了改性木粉的结构和热性能.并研究了...     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料颗粒表面改性技术研究现状

SiC颗粒增强铝基复合材料因具有高的比强度、比刚度、耐磨性及较好的高温稳定性而被广泛应用于航空航天、电子、医疗等领域,但由于SiC颗粒高熔点、高硬度的特点以及SiC颗粒与铝基体间存在界面反应,碳化硅铝基复合材料存在加工性差、界面结合力不足等问题,已无法满足航天等领域对材料性能更高的要求,因此开展如何改善基体与颗粒之间界面情况的研究对进一步提升复合材料综合性能具有重要的科学意义。结合国内外现有研究成果,总结了SiC颗粒与铝基体界面强化机制、界面反应特点、表面改性技术原理及数值建模的发展现状,结果表明,现有经单一表面改性方法处理后的增强颗粒对铝基复合材料性能的提升程度有限,因此如何采用新的手段使复合材料性能进一步提升将成为后续研究热点,且基于有限元数值模拟方法进行复合材料设计也是必然趋势。最后针对单一强化性能提升有限的问题,提出了基于表面改性的柔性颗粒多模式强化方法,同时针对现有的技术难点展望了后续的研究方向,以期为颗粒增强复合材料的制备提供理论参考。     

硅材料表面减摩抗磨改性研究现状与展望

近年来,微机电系统(MEMS)发展迅猛,但系统中可发生相对运动的微构件之间的摩擦磨损问题未能得到很好地解决,限制了其进一步的广泛应用和深入发展.主要对固体薄膜润滑、分子超薄膜润滑、离子注入、微织构及石墨烯膜层表面改性方法在微机电系统减摩抗磨方面的研究现状和进展进行了归纳总结,指出应当继续深化硅材料复合表面改性技术及改性层摩擦行为的研究,加强对新型复合表面改性技术的创新和探索.本研究对于拓展MEMS的使用寿命研究具有一定的借鉴意义.     

3维打印用聚乳酸材料的改性研究进展

聚乳酸材料具有环保可生物降解性的优点,故其经常作为3维(3D)打印的原材料使用,然而其自身的脆性大、玻璃化温度低和热稳定性差等缺点,限制了该类材料的进一步应用和推广。所以对聚乳酸进行改性研究,改善它的力学性能或者耐热性能,从而扩大其在3D打印领域的应用具有很重要的研究意义。综述了聚乳酸材料的改性方法以及相关研究进展,主要从物理改性和化学改性等两类改性方法来分析聚乳酸改性的研究现状,总结分析了两类改性方法面临的问题并展望其前景,还对改性后的聚乳酸材料的应用进展进行总结与展望。     

石蜡微胶囊的制备及改性研究进展

目的概述石蜡相变材料微胶囊在相变温控、能量利用和热交换等主要应用领域内的研究状况,并对未来的应用与发展进行展望,旨在为石蜡微胶囊的改性研究提供一定思路。方法通过分析和总结近年来国内外有关石蜡微胶囊材料的文献,主要从石蜡微胶囊材料的制备方法和改性手段等方面对目前的石蜡微胶囊材料进行综述。结果石蜡微胶囊的壁材结构和芯材成分对石蜡微胶囊的热性能有非常重要的影响,通过对壁材和芯材的改性,提升了石蜡微胶囊的热性能。结论石蜡微胶囊的改性能够实现更高热性能的目标,达到更多热应用的要求,具有很大的发展潜力,在主要应用领域内能得到更加广泛的应用,但仍存在着一些亟待解决的问题。     

溶胶-凝胶技术在抗菌包装中的研究进展

目的为溶胶-凝胶技术更好地应用在抗菌包装领域提供理论支撑。方法综述溶胶-凝胶技术及其改性方法制备抗菌包装材料的国内外研究进展,重点对共混和涂覆/吸附法制备抗菌包装材料进行总结。结果溶胶-凝胶技术应用于抗菌包装材料还需进一步研究,其制备材料的兼容性,涂层对材料性能的影响,以及潜在的安全性问题仍需解决。结论溶胶-凝胶技术作为一种制备活性包装的新方法,不仅可以制备出性能优良的抗菌材料,而且具有很大的发展潜力和市场价值。     

激光技术在材料加工领域的应用与发展

激光因其具有方向性强、能量密度高、时间和空间控制性好等特点,在航天航空、汽车制造、电子电器和生物医疗等领域获得广泛应用,尤其在材料加工领域。简要介绍了激光加工技术的原理及优势,主要从组织性能研究、工艺开发与优化、数值模拟等方向综述了激光技术在切割、焊接、增材制造和表面改性4个加工领域的研究进展和应用现状,表明超短超快激光技术的发展进一步促进了激光技术在材料加工领域的纵深应用,并对激光技术未来发展进行展望。     

改性聚乳酸的性能特点及其在果蔬保鲜中的应用

目的 介绍改性聚乳酸在果蔬保鲜包装中的研究现状,对其未来在果蔬保鲜包装领域的发展方向进行展望,为改性聚乳酸材料的研发和应用提供参考.方法 阐述聚乳酸物理改性和化学改性的方法、改性聚乳酸的性能特点及其在果蔬保鲜领域的应用,总结近几年聚乳酸复合包装薄膜在果蔬保鲜包装上的研究进展.结果 聚乳酸经过改性,性能得到了极大的改善,制备的聚乳酸复合薄膜可以有效延缓果蔬衰老,保持果蔬的品质,延长贮藏期.结论 由于聚乳酸具有可生物降解的特性,在未来绿色包装领域具有非常大的应用潜力,对改性聚乳酸还需要进行安全高效、创新环保方面的深入研究.     

改性水性丙烯酸酯胶黏剂的研究进展

目的 综述近年来水性丙烯酸酯胶黏剂改性方法和合成技术的国内外研究进展,以期为水性丙烯酸酯胶黏剂的进一步研究及在包装材料领域的应用提供参考。方法 介绍丙烯酸酯胶黏剂的组成,综述水性丙烯酸酯胶黏剂的主要改性方法,阐述种子乳液聚合、反相乳液聚合、核壳乳液聚合、微乳液聚合、细乳液聚合、无皂乳液聚合、超声辐照乳液聚合、乳液互穿聚合物网络和Pickering乳液聚合等技术合成不同种类和性能丙烯酸酯胶黏剂的相关研究,概述丙烯酸酯胶黏剂在包装、纺织等领域的具体用途。结论 对水性丙烯酸酯胶黏剂的未来趋势和研究前景进行了展望,将多重改性方法有机结合,开发高性能水性丙烯酸酯胶黏剂,合成并应用新型生物基胶黏剂、特种功能性胶黏剂、低成本绿色水性丙烯酸酯胶黏剂。     

抗菌食品包装纸的研究现状及发展趋势

目的对国内外食品抗菌包装纸的研究现状进行综述分析,总结食品抗菌包装纸的技术发展趋势,以期为抗菌纸的研究提供有效参考。方法对抗菌食品包装纸的抗菌剂——无机型抗菌剂、化学合成型抗菌剂、天然抗菌剂及其主要抗菌机理进行阐述;根据涂布、添加浆料、浸渍/喷淋、纤维改性等加工方法对抗菌食品包装纸进行分类;分析和总结国内外食品抗菌包装纸的最新研究成果;从高效安全抗菌剂及应用剂型的研发,抗菌纸抗菌效果的持久性和作用方式的提升,食品抗菌包装纸的产业化工艺技术的开发等方面指出今后食品抗菌包装纸的发展趋势。结果食品抗菌包装纸的开发仍处于初步阶段,抗菌纸的产业化推广不够,抗菌纸中抗菌剂的安全性、稳定性、可持久性还有待进一步改善。结论随着对绿色安全高效抗菌剂、应用剂型和抗菌纸加工技术的进一步研究,食品抗菌包装纸必将得到更广泛的推广应用。     

建筑隔震结构研究进展与分析

基础隔震技术在减震控制效果、防灾减灾以及社会经济效益等方面具有显著优势, 近几十年在建筑结构与桥梁工程领域中取得了成功应用。该文全面综述了国内外学者针对建筑基础隔震技术方面取得的研究成果以及工程应用研究现状, 总结了目前建筑基础隔震技术研究方面存在的不足, 为建筑基础隔震技术进一步的研究工作的制定提供参考, 同时通过对隔震技术在高层建筑领域中取得的进展及存在问题的阐述, 讨论了我国高层建筑结构隔震技术研究的下一步发展方向, 对隔震技术在我国高层建筑结构领域中的应用起到一定的促进作用。     

聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）改性研究进展

目的综述近年来国内外聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)的改性研究进展,为进一步开发PHBV在包装领域的应用提供科学的理论基础。方法以PHBV薄膜材料为主,根据PHBV的优缺点,从物理改性和化学改性2个方面进行阐述。结果 PHBV是一种拥有生物可降解性的热塑性树脂,具有广阔的应用前景,但PHBV的脆性大、韧性差,必须对其进行改性,且物理和化学改性均有优缺点。结论大量研究表明,PHBV经过改性后性能有所改善,但由于其相容性差导致复合材料性能的提升幅度有限,因此,有待开发和完善PHBV的生物降解性,且工艺简单、成本又低的改性技术。