水溶性乙烯基单体/戊二醛协同改性杨木的物理力学性能

速生人工林木具有生长周期短、环境适应性强等显著优势,但其材质较差、尺寸稳定性低等不足限制了其使用范围。以速生大青杨(Populus ussuriensis)木材为研究对象,采用20%质量分数水溶性单体甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)分别与不同质量分数的戊二醛(GA)复合制备改性剂HEMA-GA(HG)、NMA-GA(NG)处理杨木,分析了改性剂在木材中的分布,研究了改性处理对杨木物理力学性能的影响。结果表明,改性材密度、质量增加率、增容率、抗胀缩系数(ASE)随着GA质量分数的提高而增加,药剂流失率则与之呈负相关。当GA质量分数为6%时,HG组试样质量增加率为23.6%时,ASE最高可达49.9%,NG组试样质量增加率为38.6%时,ASE最高可达54.2%。尤其是6%质量分数的GA和HEMA单体复合改性处理的杨木,ASE相较于未加GA时提高了3倍。与素材相比,HG和NG组木材的抗弯强度、抗弯弹性模量都有所提高;HG组木材的冲击韧性有所降低,NG组木材冲击韧性基本不变。研究结果显示,水溶性乙烯基单体与戊二醛协同改性处理能显著改善木材尺寸稳定性,为拓宽速生杨木的应用范围提供了新方案。