超疏水处理对木材尺寸稳定性与力学性能的影响
2021-03-23
中南林业科技大学学报 2021年3期
关键词:力学性能
(中南林业科技大学,材料科学与工程学院,湖南 长沙 410004)
木材作为一种天然可再生资源,广泛应用于家居、建筑等领域。然而,组成木材的主要物质木质素、纤维素和半纤维素含有大量的羟基,这致使木材极易吸水,极易导致木材的霉变和腐朽、尺寸稳定性降低、力学性能降低[1]等缺陷,严重降低了木材的使用性能及其使用寿命。近年来,通过仿生荷叶[2]、水黾腿[3]、壁虎脚[4]等自然界具有特殊润湿性的生物构建超疏水木材已成为木材改性的研究热点[5],超疏水处理不但能大幅提高木材的防水性,还能赋予木材自清洁[6-7]、防覆冰[8]、防腐[9-10]等特性,能有效地克服木材吸水导致的霉变、尺寸稳定性降低、力学性能降低等缺陷,实现木材使用性能提升与使用寿命的延长。
目前,科研工作者已通过模板法[11-12]、溶胶-凝胶法[13]、层层自组装法[14]、水热合成法[15]等方法成功地制备了超疏水木材。Pori 等[15]使用TiCl4、盐酸、十二烷基硫酸盐钠水溶液(SDS)等通过水热合成法制备了超疏水木材。杨玉山等[16]以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为主要原料,通过模板法制备了仿玫瑰花瓣表面结构的超疏水木材。Yao 等[17]通过以纤维素和甘油硬脂酸酯为主要原料,通过对木材浸渍涂覆获得了超疏水木材。但目前的研究大多集中在对超疏水木材的制备以及对超疏水性能的提升,在成功制备超疏水木材之后往往忽视了超疏水功能化改性木材的尺寸稳定性和力学性能评价[18-20],鲜有研究关注到超疏水处理对木材吸水导致的尺寸稳定性和自身力学性能变化的实际影响规律,在这方面仍旧缺乏较为系统全面的研究。……
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