纳米SiO_(2)/MUG复合改性剂的制备及其改性材性能研究

为进一步提升三聚氰胺-尿素-葡萄糖(MUG)生物质树脂改性木材尺寸稳定性,采用单一或复合硅源[纳米SiO_(2)、KH550(K5)、KH560(K6)单一或复配后]与MUG生物质树脂复合,制得K5/MUG、K6/MUG、Si/MUG、Si/K5/MUG、Si/K6/MUG 5种有机-无机复合改性剂,分别浸渍处理人工林杨木,考察不同改性剂对杨木密度、吸水性、尺寸稳定性和力学强度等性能的影响,优选出性能最佳的复合改性剂,利用SEM和FTIR分析改性剂的分布及与木材组分的反应情况,探明复合硅协同效应及复合体系之间的相互作用机制。结果表明,5种复合改性剂均具有良好渗透性,改性材的吸药量均>200%、增重率均>44%,吸水性均比素材显著降低;其中,以5%质量分数的KH550、1%质量分数的纳米SiO_(2)和30%质量分数的MUG复合改性杨木的径向、弦向和体积湿胀率最低,分别为1.14%、2.13%和3.20%;增容率最小(8.1%);抗胀缩率最高(77.5%);顺纹抗压强度最高(130.9 MPa),较素材提高了92.03%。纳米SiO_(2)经KH550接枝改性后,能更均匀分散于MUG树脂中,并被树脂包覆固化于木材内,有机-无机协同效应使复合体系的交联程度提高,无机Si元素的刚性增加了木材机械支撑强度。因此,硅烷偶联剂改性纳米SiO_(2)能进一步提升MUG改性材的尺寸稳定性和力学强度等性能。

纳米SiO_(2)粉体新型表面活性剂复合改性工艺研究

为了使纳米硅的亲水力在下降的同时,增加其亲脂性,并发挥其纳米效应,基于纳米SiO_(2)颗粒的特点,对一项新型的表面改性技术开展了试验研究,即利用Ba2+预活性+阴离子类表面活性剂复合改性,以及利用电子透射显微镜、X射线和红外光谱等进行的复合改性技术,利用沉淀体积等试验方式和手段确定了SiO_(2)等的最终特征。结果表明,可通过该先进复合改性工艺技术对纳米SiO_(2)等颗粒材料形成一定的改性效应,经改性后,粉状物料还能够在某些有机溶剂中稳定扩散,并且与Ba2+预活化+十二烷基化磺酸钠改性相比,效应较好。