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酯化改性木材的过程和性能研究

王相君  
【摘要】: 试验选用内蒙古大青山区的山杨(Populus davidiana)为实验材料,采用四种酯化方式对木材进行改性处理。经衰减漫反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析,四种酯化方式均在木材内部生成酯基;核磁共振(NMR)分析改性杨木中水分分布及迁移为线性行为;彩绒革盖菌的抗腐蚀性试验证明四种酯化木材失重率均有所下降。 本文主要研究归纳如下: 1.酯化改性杨木红外光谱图在位于1740 cm-1与1242 cm-1两处附近均呈现了酯基特征峰,分别表征C=O与C-O-C的存在,证实了酯化反应的成功。 2.四种酯化改性杨木与蒸馏水在横向、轴向、弦向3个表面的接触角均有较大幅度的提高,因此,改性杨木的抗水性得到显著增强。 3.在相对湿度为98%环境中吸湿一周后,改性后杨木的平衡含水率显著降低。四种改性材种,两步法平衡含水率最低,低达8.58%,而未处理材的平衡含水率则为17.96%。 4.四种酯化杨木的抗胀缩率、吸水膨胀率、吸水增重率均得到理想的变化效果,吸湿、吸水尺寸稳定性得到很好的提高。 5.绝干后马来酸酐改性杨木中水分的弛豫时间比改性前提前了2.5ms,水分与木材细胞结合更为紧密;酯化改性杨木中结合水与自由水的T2值随着含水率的下降同时减小,且自由水T2值降低较快,斜率约为结合水的5倍;浸水24h后酯化杨木比未处理杨木中水分多一种分布形式,即横向弛豫时间为0.8ms的状态。 6.空白试件腐蚀后失重率高达43.79%,而改性后杨木失重率则明显下降,月桂酸、硬脂酸、马来酸酐、两步法四种改性材分别为38.72%,36.29%,32.82%,28.97%。


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