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速生人工林杨树具有木质松软、易燃烧、硬度低、尺寸稳定性差及耐磨性差等缺点,限制了它的使用范围。本论文提出以溶胶-凝胶技术,在低温条件下,模拟或改善天然生物复合材料,在纳米或细胞水平上实现对材料结构和组成的设计与控制,使之具有高性能。本论文区别于传统改性方法,通过在木材纳米空隙内、细胞内引入溶胶,使其在特定位置上聚集、反应,消除或减少极性基团,从而从根本上解决长期困扰木材科学工作者的这一难题。通过研究可以得出以下结论：1)以廉价的三氯化铁为原料制备氢氧化铁溶胶对杨木纤维进行改性。通过红外光谱和热失重测试分析,结果显示氧化铁-杨木纤维复合材料与未改性杨木纤维相比,亲水能力大大降低,热稳定性能得到提高。由此可以得出用溶胶-凝胶技术对杨木纤维进行改性是可行的。2)以正硅酸乙酯为前躯体,硼酸为添加剂,制备硅／硼溶胶对杨木纤维进行改性,结果显示：当H2O: TEOS摩尔比等于10时,溶胶的粒径为1.794nm,纤维增重率最大,能谱分析显示进入细胞壁纳米孔隙中的Si的质量分数为3.79%。FTIR图谱解析表明硅／硼溶胶与纤维上的羟基发生缩合。TG曲线显示硅／硼溶胶改性的杨木纤维复合材料具有良好的热稳定性能。3)硅／硼溶胶改性的杨木纤维板的各项性能已达到国家标准。CONE实验和防腐实验显示硅／硼溶胶改性的杨木纤维板具有良好的阻燃性能、耐白腐性和耐褐腐性。4)以正硅酸乙酯为前躯体,磷酸和磷酸盐为添加剂,制备硅／磷溶胶对杨木纤维进行改性,结果显示：当H2O: TEOS的摩尔比为30时,溶剂粒径为1.720nm,纤维增重率最大。能谱分析显示添加了磷酸氢二钾的溶胶进入纤维细胞壁的量更多,Si的质量分数为1.33%,P的质量分数为1.07%。FTIR图谱解析表明硅／磷溶胶与纤维上的羟基发生缩合。TG曲线显示硅／磷溶胶改性的杨木纤维复合材料具有良好的热稳定性能。