二氧化硅改良木材表面性質(zhì)研究.pdf

1、以二氧化硅為增強(qiáng)體，采用兩種方式，通過涂料為介質(zhì)或是不用涂料對(duì)木材表面進(jìn)行處理，從而達(dá)到改良木材表面性質(zhì)的目的。將粉狀SiO2添加到聚氨酯漆和水性木器漆中，涂飾于馬尾松木材表面，或是采用溶膠-凝膠法(sol-gel法)在木材表面直接生成SiO2粒子。通過測(cè)定木材表面涂層耐磨性、附著力、光澤度、耐沖擊性、硬度、耐老化性及耐冷液性能，研究SiO2對(duì)木材表面涂層性能的影響；通過測(cè)定木材的吸濕膨脹性、表面耐磨性及耐紫外光老化性能，研究sol-g

2、el法生成SiO2的條件對(duì)木材表面改良性能的影響；采用掃描電鏡(SEM)、能量色散X射線能譜儀(EDXA)分析，研究SiO2在涂料中的分散性、sol-gel法生成SiO2的量及SiO2在木材表面的空間位置；通過粘度、沉降試驗(yàn)研究SiO2的改性效果；通過FT-IR、X射線衍射分析SiO2改性前后的結(jié)構(gòu)。本研究主要結(jié)論如下：
　　 1、直接將粉體SiO2加入聚氨酯涂料后涂飾到馬尾松木材表面，發(fā)現(xiàn)馬尾松木材表面涂層的附著力、耐沖擊性和

3、耐老化性能得到改善；粉體SiO2加入水性木器漆并涂飾到馬尾松木材表面，發(fā)現(xiàn)涂層的附著力、耐沖擊性、硬度、耐老化性能得到改善；SiO2加入兩種涂料后，涂層的耐磨性、光澤度均下降。
　　 2、為了讓SiO2與涂料更好的混合，對(duì)粉體SiO2進(jìn)行改性處理。利用硅烷偶聯(lián)劑KH-570在甲苯溶劑下對(duì)SiO2進(jìn)行改性，改性后的SiO2在聚氨酯涂料中的分散性比未改性SiO2的好。選用分散劑羧甲基纖維素鈉和硅烷偶聯(lián)劑KH-560對(duì)SiO2在水中分

4、散性進(jìn)行改性，改性后的SiO2在水性木器漆中的分散性比未改性SiO2均勻。
　　 3、將改性SiO2加入聚氨酯涂料后涂飾到馬尾松木材表面，發(fā)現(xiàn)木材表面涂層的耐磨性、附著力、耐沖擊性、硬度、耐老化性能均得到改善，與未改性SiO2聚氨酯漆涂料相比，涂層的耐磨性、硬度、耐老化性能提高了。將改性SiO2加入水性木器漆后涂飾到馬尾松木材表面，發(fā)現(xiàn)木材表面涂層的附著方、耐沖擊性、硬度、耐老化性能得到改善，與未改性SiO2水性木器漆涂料相比，

5、涂層性能的改善效果更好。
　　 4、利用sol-gel法在木材表面原位生成SiO2改良木材表面性質(zhì)。sol-gel法改良木材表面性質(zhì)后，木材的吸濕膨脹率下降，并且木材表面耐磨性和耐老化性有明顯改善。經(jīng)過120h紫外光老化后，改良木材表面的抗光變色能力比素材的提高了約2倍左右。SEM、EDAX分析表明，調(diào)濕時(shí)間較短時(shí)，SiO2主要生成于木材表面的細(xì)胞壁；隨著調(diào)濕時(shí)間的延長(zhǎng)，SiO2生成在木材表面的細(xì)胞壁及細(xì)胞腔中；木材表面的Si元