聚倍半硅氧烷的合成和改性及在木材表面的应用
发布时间：2025-04-15 04:12
木材作为一种重要的建筑材料,含有丰富的纤维组织、微孔和导管,通过毛细作用吸收空气中的水分。由于自然环境的影响(如光照、湿度和温度等),使得木材易发生湿胀干缩而开裂、形变,影响使用价值、观赏价值,大大缩短使用寿命。本研究以制备超疏水木材保护材料为主要目的,同时在一定程度上改善其它性能,采用简单的一步法合成聚倍半硅氧烷(MS),然后利用硅酮密封胶(GT)将MS均匀固定在木材表面,最后使用带有长链烷烃的硬脂酸(SA)对其表面进行修饰。实验的主要目的为筛选最佳工艺条件,如:MS的合成条件、GT的浓度、SA浓度、SA修饰时间以及干燥温度、固定温度等,还有对疏水性、色差、防污性、自清洁性、耐磨性、抗菌性、耐化学性、附着力、吸水性、耐冻融性和紫外老化性进行测试。首先取1.2g MTES和0.2g硅溶胶(MTES:硅溶胶=6:1)置于30mL无水乙醇溶剂中,加入20mL碱催化剂(0.1mol/LNaOH),室温下超声反应2.5h,得到结构规整、表面光滑、大小均一、尺寸约为2μm左右的立方体MS颗粒,处理后的木材表面接触角为141.5°。然后将固含量1.5%的MS溶液与2%GT溶液分别以体积比1:1的比例...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 超疏水理论模型
1.1.1 Young's模型
1.1.2 Wenzel模型
1.1.3 Cassie-Baxter模型
1.1.4 Wenzel模型与Cassie-Baxter模型转换
1.2 超疏水木材的研究进展
1.2.1 浸渍涂覆法
1.2.2 层层自组装法
1.2.3 等离子法
1.2.4 溶胶-凝胶法
1.2.5 水热法
1.3 聚倍半硅氧烷的研究进展
1.3.1 简介
1.3.2 PSQ的制备
1.3.2.1 含甲基的PSQ
1.3.2.2 含巯基的PSQ
1.3.2.3 含苯基的PSQ
1.3.2.4 含乙烯基的PSQ
1.3.2.5 含氨基的PSQ
1.4 低表面能修饰材料的研究进展
1.4.1 烷烃类化合物
1.4.2 有机硅化合物
1.4.3 有机氟化合物
1.5 本文研究主要内容和创新点
1.5.1 论文选题的目的和意义
1.5.2 本课题主要研究内容
1.5.3 选题创新点
第二章 实验方法
2.1 实验仪器
2.2 木材预处理
2.3 MS的制备及在木材上的应用
2.3.1 MS的合成原理及步骤
2.3.2 MS在木材上的作用原理及步骤
2.4 MSGT的制备及在木材上的应用
2.4.1 MSGT的配制
2.4.2 MSGT在木材上的作用原理及步骤
2.5 SA对木材表面的低表面能修饰
2.5.1 SA溶液的配制
2.5.2 MSGT-SA在木材上的应用
2.6 表征手段
2.6.1 SEM-EDS
2.6.2 FTIR
2.6.3 XRD
2.6.4 XPS
2.6.5 TGA
2.7 性能测试方法
2.7.1 疏水性
2.7.2 色度值
2.7.3 自清洁性
2.7.4 耐磨性
2.7.5 抗菌性
2.7.6 耐酸碱性
2.7.7 附着力
2.7.8 吸水性
2.7.9 耐冻融老化性
2.7.10 耐紫外光老化性
第三章 MTES-硅溶胶(MS)倍半硅氧烷的合成及在木材表面的应用
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 合成条件对MS性能的影响分析
3.2.2 合成条件对颗粒形貌的影响分析
3.2.3 MS的红外分析
3.2.4 MS的XRD分析
3.2.5 MS的XPS分析
3.2.6 木材样品表面的SEM-EDS分析
3.2.7 MS的热重分析
3.3 本章小结
第四章 MS和MSGT在木材上的性能研究
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 疏水性
4.2.2 SEM-EDS
4.2.3 色度值
4.2.4 自清洁性
4.2.5 耐磨性
4.2.6 抗菌性
4.2.7 耐酸碱性
4.2.8 附着力
4.2.9 吸水性
4.2.10 耐冻融老化性
4.2.11 耐紫外光老化性
4.3 本章小结
第五章 MSGT-SA在木材上的性能研究
5.1 引言
5.2 结果与讨论
5.2.1 疏水性
5.2.2 SEM-EDS
5.2.3 色度值
5.2.4 自清洁性
5.2.5 耐磨性
5.2.6 抗菌性
5.2.7 耐酸碱性
5.2.8 附着力
5.2.9 吸水性
5.2.10 耐冻融老化性
5.2.11 耐紫外光老化性
5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附件
本文编号：4040055
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 超疏水理论模型
1.1.1 Young's模型
1.1.2 Wenzel模型
1.1.3 Cassie-Baxter模型
1.1.4 Wenzel模型与Cassie-Baxter模型转换
1.2 超疏水木材的研究进展
1.2.1 浸渍涂覆法
1.2.2 层层自组装法
1.2.3 等离子法
1.2.4 溶胶-凝胶法
1.2.5 水热法
1.3 聚倍半硅氧烷的研究进展
1.3.1 简介
1.3.2 PSQ的制备
1.3.2.1 含甲基的PSQ
1.3.2.2 含巯基的PSQ
1.3.2.3 含苯基的PSQ
1.3.2.4 含乙烯基的PSQ
1.3.2.5 含氨基的PSQ
1.4 低表面能修饰材料的研究进展
1.4.1 烷烃类化合物
1.4.2 有机硅化合物
1.4.3 有机氟化合物
1.5 本文研究主要内容和创新点
1.5.1 论文选题的目的和意义
1.5.2 本课题主要研究内容
1.5.3 选题创新点
第二章 实验方法
2.1 实验仪器
2.2 木材预处理
2.3 MS的制备及在木材上的应用
2.3.1 MS的合成原理及步骤
2.3.2 MS在木材上的作用原理及步骤
2.4 MSGT的制备及在木材上的应用
2.4.1 MSGT的配制
2.4.2 MSGT在木材上的作用原理及步骤
2.5 SA对木材表面的低表面能修饰
2.5.1 SA溶液的配制
2.5.2 MSGT-SA在木材上的应用
2.6 表征手段
2.6.1 SEM-EDS
2.6.2 FTIR
2.6.3 XRD
2.6.4 XPS
2.6.5 TGA
2.7 性能测试方法
2.7.1 疏水性
2.7.2 色度值
2.7.3 自清洁性
2.7.4 耐磨性
2.7.5 抗菌性
2.7.6 耐酸碱性
2.7.7 附着力
2.7.8 吸水性
2.7.9 耐冻融老化性
2.7.10 耐紫外光老化性
第三章 MTES-硅溶胶(MS)倍半硅氧烷的合成及在木材表面的应用
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 合成条件对MS性能的影响分析
3.2.2 合成条件对颗粒形貌的影响分析
3.2.3 MS的红外分析
3.2.4 MS的XRD分析
3.2.5 MS的XPS分析
3.2.6 木材样品表面的SEM-EDS分析
3.2.7 MS的热重分析
3.3 本章小结
第四章 MS和MSGT在木材上的性能研究
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 疏水性
4.2.2 SEM-EDS
4.2.3 色度值
4.2.4 自清洁性
4.2.5 耐磨性
4.2.6 抗菌性
4.2.7 耐酸碱性
4.2.8 附着力
4.2.9 吸水性
4.2.10 耐冻融老化性
4.2.11 耐紫外光老化性
4.3 本章小结
第五章 MSGT-SA在木材上的性能研究
5.1 引言
5.2 结果与讨论
5.2.1 疏水性
5.2.2 SEM-EDS
5.2.3 色度值
5.2.4 自清洁性
5.2.5 耐磨性
5.2.6 抗菌性
5.2.7 耐酸碱性
5.2.8 附着力
5.2.9 吸水性
5.2.10 耐冻融老化性
5.2.11 耐紫外光老化性
5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
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