杨木强化材饰面性能研究

发布时间：2020-04-26 20:22

【摘要】：速生木材树脂浸渍改性是木材改变物理力学性质的一种方法,经过改性后的木材能够提高密度、力学指标、尺寸稳定性等,使速生木材得到更广阔的应用。但树脂进入木材与木材发生反应,必然会导致木材表面润湿性和表面能的变化,同时带来游离甲醛和VOCs的污染。本文通过研究低分子量脲醛树脂和异氰酸酯浸渍强化材接触角和表面能,分析两种树脂浸渍对速生杨木表面性质的影响。通过对两种强化材饰面,研究增重率和表面胶合强度的关系,同时分析两种杨木强化材贴面后游离甲醛与VOCs的释放规律。采用水性木器漆、硝基漆和聚氨酯漆对30%增重率的杨木强化材涂饰,向三种漆中加入不同质量的纳米TiO2和纳米ZnO,检测漆膜质量和涂饰后试件VOCs释放量的变化。主要结论如下:(1)两种树脂浸渍杨木均提高了杨木的润湿性。脲醛树脂杨木强化材的表面自由能随着增重率的增加而增加,非极性分量与极性分量均增加趋势。随着增重率的增加,异氰酸酯杨木强化材表面自由能呈下降趋势,非极性分量与极性分量均减小。(2)脲醛树脂强化材贴面后表面结合强度增重率增加先增加后下降,在增重率为20%时表面结合强度最高。异氰酸酯强化材贴面后的表面结合强度随着增重率增加持续下降,在增重率为70%时表面胶合强度最低。使用30%增重率下的异氰酸酯强化材作为基材研究不同施胶量对表面结合强度的影响,结果表明:施胶量100 g/m2时胶合强度最高,达到了 1.448 MPa。(3)贴面后两种强化材游离甲醛释放量均先增加后降低,脲醛树脂浸渍强化材游离甲醛释放量高于异氰酸酯浸渍强化材。饰面后的VOCs以芳香烃类、烷烃类和脂类为主,还含有少量的醛酮类、烯烃类和其他物质。(4)纳米氧化物的添加增强了三种涂料的硬度、耐磨性、附着力。在水性木器漆、硝基漆和聚氨酯漆中各加入两种不同梯度的氧化物,试件的TVOC释放量均有下降。加入二氧化钛后水性漆在添加量为0.05%时释放量最低、硝基漆中以添加量为0.3%时的TVOC释放量为最低,聚氨酯漆在添加量为0.1%时释放量最低,加入氧化锌后三种漆均以0.05%添加量时释放量最低。
【图文】：

液体在木材这种多孔性材料表面的接触角值随时间的增加不断减小，而初始接触角逡逑往往有人为因素很难用保证其客观性，本文利用线性回归的方法求得计算表面自由能的逡逑“平衡接触角”。图２－１和图２－２是两种测试液在杨木空白样在Ｏ－ｌＯｓ时的接触角，对数逡逑据进行线性回归，得出线性回归方程的截距定义为“平衡接触角”。逡逑Ｙ邋＝６７．４０２９１邋－４．７３０４邋＊邋Ｘ逡逑８０－逦＼逦Ｒ２＝０．８５逡逑ｔ邋、逦■逡逑｜邋６０－邋Ｖ逡逑Ａ逡逑２０－１逦１逦■逦１逦逦逦１逦■逦１逦■逦１逦■——ｈ逦■逡逑０逦２逦４逦６逦８逦１０逡逑时间／ｓ逡逑图２－１水在杨木表面接触角逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｓｕｒｆａｃｅ邋ｃｏｎｔａｃｔ邋ａｎｇｌｅ邋ｏｆ邋ｗａｔｅｒ邋ｉｎ邋Ｐｏｐｌａｒ逡逑－１１－逡逑

液体在木材这种多孔性材料表面的接触角值随时间的增加不断减小，而初始接触角逡逑往往有人为因素很难用保证其客观性，本文利用线性回归的方法求得计算表面自由能的逡逑“平衡接触角”。图２－１和图２－２是两种测试液在杨木空白样在Ｏ－ｌＯｓ时的接触角，，对数逡逑据进行线性回归，得出线性回归方程的截距定义为“平衡接触角”。逡逑Ｙ邋＝６７．４０２９１邋－４．７３０４邋＊邋Ｘ逡逑８０－逦＼逦Ｒ２＝０．８５逡逑ｔ邋、逦■逡逑｜邋６０－邋Ｖ逡逑Ａ逡逑２０－１逦１逦■逦１逦逦逦１逦■逦１逦■逦１逦■——ｈ逦■逡逑０逦２逦４逦６逦８逦１０逡逑时间／ｓ逡逑图２－１水在杨木表面接触角逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｓｕｒｆａｃｅ邋ｃｏｎｔａｃｔ邋ａｎｇｌｅ邋ｏｆ邋ｗａｔｅｒ邋ｉｎ邋Ｐｏｐｌａｒ逡逑－１１－逡逑
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S781.7

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 龙泽清;王海芳;韩帅;董慧科;程锦;;纳米氧化锌光催化涂料降解甲醛的研究[J];中国胶粘剂;2015年12期

2 侯瑞光;李贤军;刘元;徐康;乔建政;胡嘉裕;程曦依;李芸;;低分子量脲醛树脂浸渍速生杨木工艺初步研究[J];中南林业科技大学学报;2015年01期

3 王向歌;金菊婉;邓玉和;韩书广;庄寿增;;不同固含量低分子酚醛树脂浸渍改性杉木板材性能的研究[J];西南林业大学学报;2014年03期

4 吴新凤;申利明;徐剑莹;郝景新;;不同意杨人造板基材对薄木饰面板性能的影响[J];木材加工机械;2013年06期

5 高延敏;吴欣凯;李思莹;张海凤;;纳米氧化锌改性及其对丙烯酸聚酯涂料性能影响[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2011年04期

6 武国峰;姜亦飞;宋舒苹;曲萍;姚胜;蒲俊文;;木材/改性UF预聚体复合材料制备及性能表征[J];光谱学与光谱分析;2011年04期

7 岳孔;卢晓宁;刘伟庆;;速生杨木PF浸渍增强机理及力学性能可靠性分析[J];南京林业大学学报(自然科学版);2010年04期

8 夏炎;许俊;章瑞;卢晓宁;;杨木材性对酚醛树脂浸渍改性材的影响[J];林业科技开发;2010年02期

9 龙玲;万祥龙;王启宝;曲岩春;;纳米TiO_2对水性木器漆涂饰单板耐光色牢度的影响[J];木材工业;2010年01期

10 高强;张世锋;李建章;;改性大豆蛋白胶黏剂制造纤维板工艺参数研究[J];北京林业大学学报;2009年S1期

相关博士学位论文 前3条

1 秦志永;木材与胶表界面润湿特性表征与影响因素研究[D];北京林业大学;2014年

2 关鑫;基于漆酶介体体系活化木纤维制备木质纤维板的研究[D];东北林业大学;2012年

3 岳孔;速生杨木改性材力学性能及耐久性研究[D];南京林业大学;2008年

相关硕士学位论文 前6条

1 陈澄;改性处理对毛白杨物理力学性能影响的研究[D];山东农业大学;2017年

2 邓富介;异氰酸酯浸渍杨木强化材TVOC释放特性及优化工艺研究[D];东北林业大学;2016年

3 侯瑞光;杨木浸渍增强—热处理特性研究[D];中南林业科技大学;2014年

4 吴新凤;杨木人造板基材的薄木贴面工艺研究[D];南京林业大学;2007年

5 耿志忠;异氰酸酯与木材各组分反应产物的研究[D];东北林业大学;2007年

6 罗晓良;室内甲醛释放规律及其控制研究[D];重庆大学;2006年

本文编号：2641860