论文部分内容阅读
以二氧化硅为增强体,采用两种方式,通过涂料为介质或是不用涂料对木材表面进行处理,从而达到改良木材表面性质的目的。将粉状SiO2添加到聚氨酯漆和水性木器漆中,涂饰于马尾松木材表面,或是采用溶胶-凝胶法(sol-gel法)在木材表面直接生成SiO2粒子。通过测定木材表面涂层耐磨性、附着力、光泽度、耐冲击性、硬度、耐老化性及耐冷液性能,研究SiO2对木材表面涂层性能的影响；通过测定木材的吸湿膨胀性、表面耐磨性及耐紫外光老化性能,研究sol-gel法生成SiO2的条件对木材表面改良性能的影响；采用扫描电镜(SEM)、能量色散X射线能谱仪(EDXA)分析,研究SiO2在涂料中的分散性、sol-gel法生成SiO2的量及SiO2在木材表面的空间位置；通过粘度、沉降试验研究SiO2的改性效果；通过FT-IR、X射线衍射分析SiO2改性前后的结构。本研究主要结论如下：1、直接将粉体SiO2加入聚氨酯涂料后涂饰到马尾松木材表面,发现马尾松木材表面涂层的附着力、耐冲击性和耐老化性能得到改善；粉体SiO2加入水性木器漆并涂饰到马尾松木材表面,发现涂层的附着力、耐冲击性、硬度、耐老化性能得到改善；SiO2加入两种涂料后,涂层的耐磨性、光泽度均下降。2、为了让SiO2与涂料更好的混合,对粉体SiO2进行改性处理。利用硅烷偶联剂KH-570在甲苯溶剂下对SiO2进行改性,改性后的SiO2在聚氨酯涂料中的分散性比未改性SiO2的好。选用分散剂羧甲基纤维素钠和硅烷偶联剂KH-560对SiO2在水中分散性进行改性,改性后的SiO2在水性木器漆中的分散性比未改性SiO2均匀。3、将改性SiO2加入聚氨酯涂料后涂饰到马尾松木材表面,发现木材表面涂层的耐磨性、附着力、耐冲击性、硬度、耐老化性能均得到改善,与未改性SiO2聚氨酯漆涂料相比,涂层的耐磨性、硬度、耐老化性能提高了。将改性SiO2加入水性木器漆后涂饰到马尾松木材表而,发现木材表而涂层的附着力、耐冲击性、硬度、耐老化性能得到改善,与未改性SiO2水性木器漆涂料相比,涂层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改良木材表而性质。sol-gel法改良木材表面性质后,木材的吸湿膨胀率下降,并且木材表而耐磨性和耐老化性有明显改善。经过120h紫外光老化后,改良木材表面的抗光变色能力比素材的提高了约2倍左右。SEM、EDAX分析表明,调湿时间较短时,SiO2主要生成于木材表面的细胞壁；随着调湿时间的延长,SiO2生成在木材表而的细胞壁及细胞腔中；木材表面的Si元素含量随调湿时间的增加而增加,随浸渍时间的增加先增加后降低；木材表面SiO2生成的厚度为15～20μm。