水溶性单体原位增强速生杨木及其机制研究
发布时间：2021-07-08 07:19
我国具有丰富的人工林资源,人工林木材生长周期短,但存在材质松软、硬度小、强度低、易于变形等问题。化学改性处理可以提高木材的力学强度、尺寸稳定性和耐久性,拓展速生材的应用范围,提高其附加值。目前,传统的有机溶剂型改性剂在使用过程中会挥发有害气体,对环境和人体健康造成损害,并且很难渗透到细胞壁内,改性效果不太理想。水溶性改性剂可以避免使用有机溶剂,同时改性剂为极性单体,更容易渗透到细胞壁内,目前关于水溶性单体改性木材的研究还很少,有待深入研究。本论文以速生杨木为研究对象,分别采用马来酸酐、甘油复合处理,水溶性乙烯基单体处理和有机/无机协同处理三种方式改性木材,主要研究了不同因素对改性材尺寸稳定性（ASE）、吸水率、流失率、力学性能和热稳定性的影响。分析了改性剂在木材细胞壁内的分布规律以及与细胞壁成分的反应机理。阐明了水溶性单体对速生杨木的增强机制。主要结论如下:（1）马来酸酐（MA）和甘油复合改性可以显著改善木材的尺寸稳定性,但是会降低木材的静曲强度和弹性模量。结果表明,各因素对改性材ASE的影响排序为:酯化反应温度﹥酯化反应时间﹥预处理反应温度﹥预处理反应时间﹥MA浓度。马来酸酐和甘油复...
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
木材改性不同化学处理的细胞壁反应类型图（Homanetal,2000）
糠醇树脂改性木材开始商业化生产，但是糠醇树脂与细胞壁的反合过程仍不十分清楚，糠醇树脂在细胞壁中的分布规律及其与细入研究。此外，糠醇改性一般采用树脂浸渍、固化、改性材干燥工艺复杂、耗时长、固化效率低。羟甲基酰胺类化合物改性甲基-二羟基-乙烯脲（DMDHEU）是最具代表性的氮羟甲基酰工业中用作抗皱整理剂。DMDHEU 树脂上的羟甲基能与纤维素分联反应，同时DMDHEU分子上的羟甲基之间也能发生交联反应形细胞中（如图 1-2）（游甜甜等，2010；谢延军等, 2012），DMDH材的尺寸稳定性、抗菌性和抗老化等性能。
丙烯酸甲酯处理后杨木细胞壁横截面的扫描电镜图。a ×200 b×2000（Xieof cell wall cross-section structure of poplar wood treated with methylmethacrya ×200 and b ×2000体改性木材有诸多优点，因此作为高附加值产品仍具有一定的发成本使其在未来很长一段时间内很难广泛应用；另外，部分有机气味较大，对操作和使用者的健康有一定损害。因此，通过技术降低制造成本或在不显著提高成本的前提下赋予其更良好的性能材的发展方向。壁性能对木材化学改性的影响壁微观结构的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性三聚氰胺脲醛树脂增强人工林杉木的性能[J]. 王飞,刘君良,吕文华. 木材工业. 2017(03)
[2]改性处理对杨木力学和燃烧性能的影响[J]. 岳孔,程秀才,王磊磊,陆伟东,万里,刘伟庆,贾翀. 燃烧科学与技术. 2016(05)
[3]超声波辅助溶胶-凝胶法制备TiO2木材复合材料的物理性质[J]. 武猛祥,李俊长. 西南林业大学学报. 2016(02)
[4]硅溶胶浸渍处理对毛竹光老化性能的影响[J]. 包永洁,何盛,张泽前,李能,吴再兴,陈章敏,陈玉和. 南京林业大学学报(自然科学版). 2016(04)
[5]硅溶胶预处理对热改性橡胶木力学性能的影响[J]. 李民,陆全济,蒋汇川,李晓文,李家宁. 热带作物学报. 2015(10)
[6]硼酸复配低分子酚醛树脂改性速生杨木阻燃性能研究[J]. 王磊磊,岳孔,陆伟东,刘伟庆. 安徽农业大学学报. 2015(04)
[7]一种疏水型可聚合光引发剂的合成、表征及其应用[J]. 王益亨,夏梦阁,武永涛,朱美芳. 合成纤维. 2015(05)
[8]中国木材供需现状与趋势[J]. 张英豪,奉国强. 林业经济. 2015(02)
[9]低分子量酚醛树脂固体含量对浸渍改性马尾松的性能影响[J]. 王向歌,金菊婉,邓玉和,庄寿增,韩书广. 木材工业. 2014(04)
[10]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]. 王向歌,金菊婉,邓玉和,韩书广,庄寿增. 西南林业大学学报. 2014(03)
博士论文
[1]木竹材糠醇树脂改性技术及其机理研究[D]. 李万菊.中国林业科学研究院 2016
[2]复合改性剂对速生杨木和椿木改性效应及机理研究[D]. 郎倩.北京林业大学 2016
[3]欧美108杨速生丰产林水氮耦合效应研究[D]. 闫小莉.北京林业大学 2016
[4]木材乙酰化及其作用机制研究[D]. 柴宇博.中国林业科学研究院 2015
[5]酶解木质素接枝共聚物的制备、结构与性能研究[D]. 刘晓欢.中国林业科学研究院 2014
[6]生物质木质素结构解析及其预处理解离机制研究[D]. 文甲龙.北京林业大学 2014
[7]樟树叶提取物复配及其处理毛竹抗菌性研究[D]. 徐国祺.中国林业科学研究院 2011
硕士论文
[1]改性水性丙烯酸酯乳液的合成、表征及性能研究[D]. 秦国锋.太原理工大学 2016
[2]木材-无机纳米复合体系中纳米粒子分散机制研究[D]. 何霄.中南林业科技大学 2015
[3]复合型木材改性剂的调配及其增强机理的研究[D]. 苗新伟.北京林业大学 2015
[4]马尾松木材糠醇树脂改性技术及机理研究[D]. 何莉.中南林业科技大学 2012
本文编号：3271124
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
木材改性不同化学处理的细胞壁反应类型图（Homanetal,2000）
糠醇树脂改性木材开始商业化生产，但是糠醇树脂与细胞壁的反合过程仍不十分清楚，糠醇树脂在细胞壁中的分布规律及其与细入研究。此外，糠醇改性一般采用树脂浸渍、固化、改性材干燥工艺复杂、耗时长、固化效率低。羟甲基酰胺类化合物改性甲基-二羟基-乙烯脲（DMDHEU）是最具代表性的氮羟甲基酰工业中用作抗皱整理剂。DMDHEU 树脂上的羟甲基能与纤维素分联反应，同时DMDHEU分子上的羟甲基之间也能发生交联反应形细胞中（如图 1-2）（游甜甜等，2010；谢延军等, 2012），DMDH材的尺寸稳定性、抗菌性和抗老化等性能。
丙烯酸甲酯处理后杨木细胞壁横截面的扫描电镜图。a ×200 b×2000（Xieof cell wall cross-section structure of poplar wood treated with methylmethacrya ×200 and b ×2000体改性木材有诸多优点，因此作为高附加值产品仍具有一定的发成本使其在未来很长一段时间内很难广泛应用；另外，部分有机气味较大，对操作和使用者的健康有一定损害。因此，通过技术降低制造成本或在不显著提高成本的前提下赋予其更良好的性能材的发展方向。壁性能对木材化学改性的影响壁微观结构的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性三聚氰胺脲醛树脂增强人工林杉木的性能[J]. 王飞,刘君良,吕文华. 木材工业. 2017(03)
[2]改性处理对杨木力学和燃烧性能的影响[J]. 岳孔,程秀才,王磊磊,陆伟东,万里,刘伟庆,贾翀. 燃烧科学与技术. 2016(05)
[3]超声波辅助溶胶-凝胶法制备TiO2木材复合材料的物理性质[J]. 武猛祥,李俊长. 西南林业大学学报. 2016(02)
[4]硅溶胶浸渍处理对毛竹光老化性能的影响[J]. 包永洁,何盛,张泽前,李能,吴再兴,陈章敏,陈玉和. 南京林业大学学报(自然科学版). 2016(04)
[5]硅溶胶预处理对热改性橡胶木力学性能的影响[J]. 李民,陆全济,蒋汇川,李晓文,李家宁. 热带作物学报. 2015(10)
[6]硼酸复配低分子酚醛树脂改性速生杨木阻燃性能研究[J]. 王磊磊,岳孔,陆伟东,刘伟庆. 安徽农业大学学报. 2015(04)
[7]一种疏水型可聚合光引发剂的合成、表征及其应用[J]. 王益亨,夏梦阁,武永涛,朱美芳. 合成纤维. 2015(05)
[8]中国木材供需现状与趋势[J]. 张英豪,奉国强. 林业经济. 2015(02)
[9]低分子量酚醛树脂固体含量对浸渍改性马尾松的性能影响[J]. 王向歌,金菊婉,邓玉和,庄寿增,韩书广. 木材工业. 2014(04)
[10]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]. 王向歌,金菊婉,邓玉和,韩书广,庄寿增. 西南林业大学学报. 2014(03)
博士论文
[1]木竹材糠醇树脂改性技术及其机理研究[D]. 李万菊.中国林业科学研究院 2016
[2]复合改性剂对速生杨木和椿木改性效应及机理研究[D]. 郎倩.北京林业大学 2016
[3]欧美108杨速生丰产林水氮耦合效应研究[D]. 闫小莉.北京林业大学 2016
[4]木材乙酰化及其作用机制研究[D]. 柴宇博.中国林业科学研究院 2015
[5]酶解木质素接枝共聚物的制备、结构与性能研究[D]. 刘晓欢.中国林业科学研究院 2014
[6]生物质木质素结构解析及其预处理解离机制研究[D]. 文甲龙.北京林业大学 2014
[7]樟树叶提取物复配及其处理毛竹抗菌性研究[D]. 徐国祺.中国林业科学研究院 2011
硕士论文
[1]改性水性丙烯酸酯乳液的合成、表征及性能研究[D]. 秦国锋.太原理工大学 2016
[2]木材-无机纳米复合体系中纳米粒子分散机制研究[D]. 何霄.中南林业科技大学 2015
[3]复合型木材改性剂的调配及其增强机理的研究[D]. 苗新伟.北京林业大学 2015
[4]马尾松木材糠醇树脂改性技术及机理研究[D]. 何莉.中南林业科技大学 2012
本文编号：3271124
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