微波等离子体处理西南桤木表面的ESR和XPS分析

采用电子顺磁共振波谱 (ESR)和X射线光电子能谱 (XPS)技术 ,分析了微波等离子体处理前后西南桤木木材表面的性质。ESR图谱分析表明 :经过微波等离子体处理后 ,木材表面可迅速有效地产生大量的自由基 ;XPS图谱分析表明 :微波等离子体处理使木材表面O C原子比增加 ,C1 含量降低 ,而C2 、C3含量增加 ,并有C4 的出现。

木材表面改性的XPS分析

利用微波等离子体对木材表面进行处理 ,并诱导引发接枝甲基丙烯酸甲酯 ;达到表面改性的效果以提高木质材料的性能 ,利用X射线光电子能谱 (XPS)对木材表面改性前后的表面化学结构进行分析 ;结果表明 :木材经微波等离子体处理 ,表面氧与碳的原子浓度比 (no/nc)增加 ,产生大量的含氧官能团或过氧化物 。

微波等离子体处理木材表面光电子能谱分析

XPS是固体木材表面组成分析最有效和最灵敏的工具之一。本研究使用XPS研究木材微波等离子体处理前后表面化学组成的变化。经微波等离子体处理后 ,C1的含量降低而C2 、C3含量增加 ,并伴随C4生成 ,表明纤维素和 /或木素上羟基含量的增加。微波等离子体处理还在木材表面引入了N元素 ,推测有亲水的 -NH2 生成。比较了相同工作条件下 ,N2 、O2 及空气等离子体对木材表面化学组成影响 ,结果表明 :O2的影响最显著而N2 最弱 ,氧的影响还存在其特殊性。

微波等离子体处理木材表面接枝甲基丙烯酸甲酯的研究

本研究通过微波等离子体处理木材表面,实现了木材表面与甲基丙烯酸甲酯(MMA)发生接枝共聚反应,研究了不同的反应条件对微波等离子体引发木材表面接枝MMA效果的影响。结果表明:1)接枝率随等离子体处理时间的增加而呈线性增加,但是当处理时间超过30s后呈下降的趋势;2)随着接枝反应时间的增加接枝率也增加;3)单体浓度较低有利于接枝共聚反应,浓度较高则不利于接枝共聚反应;4)经微波等离子体处理过的木材不但在室温下,甚至在更低的温度(-17℃)下也能与MMA发生接枝共聚反应,而且,接枝率随着反应温度的升高而增大;5)与催化加热法的接枝效果相比,微波等离子体法得到的接枝率更高。

微波等离子体处理对柚木表面润湿性的影响

改善木材表面润湿性可显著提高其胶合性能,进而提高木质复合材料的物理力学性能。采用微波等离子体对柚木木材进行了表面处理,通过测量微波等离子体处理前后的液体接触角及计算表面自由能来评价表面润湿性改善的效果。试验结果表明:试件距反应腔120mm时处理效果略好于试件距反应腔80mm时的效果,短时间微波等离子处理即可降低柚木表面接触角,提高表面自由能。反应距离为120mm,由水作为试液所测的接触角降幅最高可达74%。