溶胶—凝胶法制备木材—无机质复合材料(之一)——具有多孔结构的无机质复合木材

本文介绍了利用结合水在木材细胞壁内形成硅凝胶的烷氧基硅烷溶胶——凝胶过程 ,研制具有木材多孔特性的木材——无机质复合材料的研究方法。研究发现 ,细胞壁内形成的硅凝胶是有选择性的 ,对试样来说 ,结合水的湿含量越高 ,形成的凝胶量也越多。对生成硅凝胶量不同的复合材料进行评估的结果表明 ,复合材料内部凝胶含量越高 。

硅气凝胶在木材-纳米无机质复合材料中的应用

气凝胶是一种新型的纳米多孔结构材料,具有可在纳米尺度控制和剪裁的连续的三维网络结构,具有许多优异的性能和广阔的应用前景。结合气凝胶的制备过程,阐述了气凝胶的概念、性能、CO2 超临界干燥工艺,探讨了硅气凝胶与木材的结合方式。随着二氧化硅气凝胶在木材科学与技术中的应用,必将给无机质复合木材的研究带来新的动力。

木材-无机质复合材料的制备方法及改性

主要介绍了渗透复合等木材-无机质复合材料制备的主要方法和无机质复合材料的改性。

溶胶─凝胶法制备木材─无机质复合材料(之四)──木材和无机物质之间的化学键对提高性能的影响

异氰酸盐、环氧树脂、乙烯树脂和甲基丙烯酸树脂类的硅烷偶联剂在无水条件下被用于木材的化学改性，首先是无机改性。已经发现异氰酸盐和环氧树脂类试剂与木材细胞壁共价地键联，而乙烯树脂和甲基丙烯酸树脂类试剂主要作为均聚物引入木材中。然后化学改性木材用四乙氧基硅烷（ＴＥＯＳ）处理，用溶胶－凝胶法制备带有ＳｉＯ２凝胶的化学改性木材－无机质复合材料。已经发现，与其它两种复合材料相比，在所制备的异氰酸盐和环氧树脂类无机复合材料内部，ＳｉＯ２凝胶同与木材物质共价键合的硅烷偶联剂缩聚，这对于尺寸稳定性和耐热性更为有效。因而，之所以出现这种效应。可能是由于木材通过硅烷偶联剂与ＳｉＯ２凝胶之间的共价键。这样可以断定化学键对于有效地提高木材－无机质复合材料的木材性能是非常重要的。

溶胶-凝胶法制备木材-无机质复合材料(之二)──超声波处理对制备木材-无机质复合材料的影响

通过烷氧基硅烷溶胶－凝胶法制备木材－无机质复合材料的方法在以前的论文中已经发表过。在本研究的制备中，采用了超声波辐射处理。结果表明，对于湿度调节试样所制备的（木材）复合材料，这种处理（方法）是有效的，得到的 ＳｉＯ２凝胶的 ＷＰＧ提高了 １５％～３０％。对所制备的两类复合材料的评估清楚地表明，与在细胞腔内形成的硅凝胶相比，（在细胞壁内）仅仅获得了很小的 ＷＰＧ，而细胞壁内（硅）凝胶对木材尺寸稳定性、耐火性和耐蚁性有很大的影响。因此，对木材一无机质复合材料性能的改善是可能的，尤其是尺寸稳定性和耐火性，存在着局部化学效应。本项研究所提供的制备方法，有可能使无机复合木材具有更好的性能，保留了木材多孔结构特性。

通过溶胶—凝胶法制备木材—无机质复合材料(之三)—化学改性木材—无机质复合材料

为了与无机物键合 ,用 3-异氰酸丙酯基三乙氧硅烷 (IPTEOS)对木材进行化学改性。然后用四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液处理所制备的化学改性木材 ,以制备化学改性的具有Ti O2 凝胶的木材—无机质复合材料。在这些复合材料中 ,Ti O2 凝胶在细胞腔中沉积 ,在细胞壁内表面与木材物质化学键合。这样的复合材料具有耐火效能 ,表现出大的尺寸稳定性。此外 ,将其与用四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液制备的木材—无机质复合材料相比较 ,结果表明 ,用IPTEOS化学改性对接着用四异丙基钛酸酯处理 (化学改性木材 )以改善木材的性能是有效的。

木材/无机非金属复合材料的研究进展

从木材的环境协调性出发,概述了近年来以木材为原料,开发的几种环境材料的国内外研究进展,认为可以利用木材在组织结构、空隙结构上的特点,从环境协调性的角度对材料和产品进行设计,从而创造出既保持原来木材特性又附加了优异功能特性的复合材料。

几种用于木材/无机纳米复合材料的纳米粒子分散与改性研究

木材/无机纳米复合材料的优异性能主要取决纳米颗粒的分散状态;但纳米粒子极易团聚,导致粉体性能劣化.通过对纳米SiO2,CaCO3,ZnO,TiO2,Al2O3等的分散、表面修饰和改性,控制其大小、形态,提高其在复合体系中的均匀分散能力.对所用无机纳米材料采用高速剪切分散或超声振荡方法进行分散;并通过改性剂在纳米粒子表面上吸附、进行化学反应、包覆和成膜实现改性.然后用激光粒度仪、扫描电镜、透射电镜等对改性前后的纳米粒子进行分析、表征,结果表明:高速剪切分散或超声振荡分散只对产生软团聚的无机纳米粒子有效;而改性剂也只能减少粒子硬团聚的产生.

木材/无机纳米复合材料研究现状与展望

在纳米材料特征、制备方法、纳米复合材料等方面研究成果的基础上,国内外的学者对木材无机纳米复合材料进行了初步研究.研究表明,木材内部具有容纳纳米粒子的纳米空间,它存在于木材细胞壁上的微细纤维之间;并存在能与纳米粒子结合的活性基团;可用溶胶-凝胶法(sol-gel)、原位插层合成法、注入填充法等方法,形成木材/无机纳米复合材料;木材原有性能均能有不同程度的提高,甚至有可能产生全新的性能.基于木材的特点,以木材/无机纳米复合材料的工业化研究为目标,分析木材/无机纳米复合材料的制备、检测与分析表征的研究现状,提出研究建议与展望,主要包括无机纳米材料的筛选、表面改性和分散处理、纳米粒子与木材复合的途径和复合机理研究、木材/无机纳米复合材料的结构表征和性能分析及其应用研究等.

木材中的纳米尺度、纳米木材及木材-无机纳米复合材料

为将纳米科技导入木材科学与技术研究领域 ,把木材科学、木材 -无机复合材料学研究水平提升到纳米尺度的研究阶段 ,该文基于木材细胞壁的层构造及其主成分的堆积模型 ,提出了木材中的纳米空隙构造、纳米构造单元、纳米木材等新概念 ,并尝试性地讨论了纳米木材的制备方法 ,以及 0 - 2 ,0 - 3 ,2 - 3木材 -无机纳米复合的可行性 .作者指出 :①木材中的纳米空隙预示着木材具有收容纳米微粒、纳米管、纳米棒等纳米结构单元的空间 .②木材中的纳米结构单元从大到小可以划分为 :纳米层、纳米CMF和Matrix、纳米晶胞、纤维素分子链簇 .理论上由这些单元可以组合成纳米木材 .③木材 -无机纳米复合材料可以在 0 - 2 ,0 - 3 ,2 -

溶胶-凝胶法在木材/无机纳米复合材料上的应用

对溶胶-凝胶过程的影响因素、溶胶-凝胶法在木材/无机纳米复合材料上的应用、木材/无机纳米复合材料的性 能等方面加以评述,总结了当前研究中存在的一些问题,并提出了今后的研究方向。

无机钙质成分增强的聚乳酸类复合材料

以聚乳酸类生物降解高分子为基体、以无机钙质成分(羟基磷灰石、磷酸钙、珊瑚、珍珠层等)为增强材料的聚乳酸类复合材料,具有良好的生物相容性,在骨修复领域有重要的应用。本文介绍了其研究近况,指出使用新型的复合工艺、采用纳米增强材料和开发新型增强材料是聚乳酸类复合材料的发展趋势。

聚丙烯/硬质无机粒子复合材料的拉伸性能的理论预测模型研究

拉伸性能衡量聚丙烯/硬质无机粒子复合材料的力学性能的重要指标,也是确定其应用领域的重要参考依据。它主要包括拉伸屈服强度、拉伸断裂强度和拉伸断裂伸长率。文中详细概述了拉伸屈服强度的预测模型、拉伸断裂强度的预测模型和拉伸断裂伸长率的预测模型及其应用,并指出该领域今后的研究方向。

硬质无机粒子填充聚丙烯基复合材料的增韧机理及其定量判据

综述了硬质无机粒子(RIP)填充聚丙烯(PP)复合材料的増韧机理及其定量判据。大量的研究表明,最典型的增韧机理有逾渗模型理论、银纹化微观增韧机理和柔性界面层理论。在定量分析RIP填充PP复合材料的增强机理方面,主要阐述了两种判据:基体层厚度判据和界面黏结强度判据;并利用所述判据分析了相关文献的数据,得出了如下结论:当RIP平均粒径d<临界粒径dc,体积分数Φf>临界体积分数Φf C,或平均基体层厚度L<临界基体层厚度Lc;界面相互作用参数B值在[1,2.6]之间时,RIP增强填充PP复合材料的韧性的机会较大。

溶胶-凝胶法制备木材/无机复合材料研究现状及进展

本文简要介绍了溶胶 凝胶法的基本原理、生产工艺以及国内外应用溶胶 凝胶法制备木材/无机复合材料的研究现状,并指出了溶胶 凝胶法在木质复合材料制备上现存的问题。

介绍几种木材与无机非金属复合材料

自然环境下生长的树木,会吸收各种矿物质元素做为树木生长的养分,因而木材本身就含有少量或微量的无机元素。例如木材燃烧后灰分中所含的K、Na、Ca、Mg、Fe以及Cu、Zn等,这些元素会在树木的细胞死后沉积在木材内部。

介绍几种木材与无机非金属复合材料

以往的文献对木质材料与水泥、石膏、粉煤灰的复合材料介绍很多。

无机质复合木材的复合工艺与性能

以我国丰富的速生人工林杨树木材为原料,以含硅、铝、硼、磷元素的离子化合物为浸渍溶液,采用双离子扩散的方法,通过浸渍木材后,使离子在木材孔隙内或细胞壁上发生沉淀反应,所得到的复合材料称为无机质复合木材。由于生成了不溶于水的沉淀物填充在木材的孔隙内,所以改善了木材的热分解特性和强度性能。研究表明,采用负压-正压试验处理设备强制将浸渍溶液灌注入木材内比室温常压浸渍的效果好,增重率能够提高3～5倍;用电子显微镜观察处理木材,无机质物质填充了木材的导管、木纤维和纹孔;热重分析表明,处理材热分解的峰顶点在420℃,到550℃失重率为32%。在研究范围内,处理材的强度与其增重率呈现正相关关系。

纳米技术及其在木材科学中的应用前景(Ⅱ)——纳米复合材料的结构、性能和应用

综合介绍高分子聚合物纳米复合材料及木质基纳米复合材料的结构和性能 ,通过纳米材料在塑料、建材、涂料等领域应用的分析 ,提出了纳米材料在木材科学中应用的设想。

无机质复合木材研究进展

简述了扩散法和溶胶-凝胶法制备无机质复合木材的研究现状和机理,指出无机质复合木材的制备正朝着多元复合、无机有机共混的方向发展。今后研究应在先进研究方法的基础上,在不削弱木材多孔结构的前提下,以强化细胞壁为主要目标制备无机质复合木材,赋予人工林木材高强度、高性能。