论文部分内容阅读
随着生活水平的提升,人们越来越关注板材中游离甲醛的释放量,也对板材的要求越来越高。通过无胶胶合技术制备无胶纤维板能有效地避免板材中游离甲醛的释放,并在制板过程中通过添加纳米粒子和表面改性的方法能制备具有多功能化的复合无胶纤维板,可以满足人们在生活中的各种需求。利用木质纤维为原料,并通过纳米粒子复合与表面改性的方法制备了具有层状结构及其功能性的无胶纤维板,赋予无胶纤维板吸波,导电;阻燃,疏水的性能。提高了木质资源的综合利用率,并制备了具有功能化的复合无胶纤维板,为高效利用木质资源资源开辟—条新的途径和思路,也为无胶纤维板的多功能化的应用提供参考。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对材料的形貌结构进行表征,研究结果主要如下:(1)以木质纤维为原料,经胶磨和热压制备了具有层状结构的无胶纤维板。在热压过程中,木质纤维降解产生了大量的糠醛,无胶纤维板的糠醛含量为89.54μg/100g,明显高于木质纤维的2.64μg/100g。木质纤维之间产生了氢键,糠醛和氢键共同作用连接木质纤维。无胶纤维板的结晶度为47.9%,高于木质纤维的33.4%。此外,在无胶纤维板中观察到了层状结构。因此,无胶纤维板表现出了较高的力学性能,其弹性模量,静曲强度和内结合强度分别为(2 669±218)MPa,(15.6±2.7)MPa和(0.60士0.11)MPa。(2)以木质纤维为原料,以碳纳米管为填充物,经胶磨和热压制备了木质纤维/碳纳米管复合无胶纤维板。木质纤维通过胶磨分层分支,复合无胶纤维板经过热压出现层状结构,碳纳米管成功地附着在木质纤维表面,在26.6°观察到了碳纳米管(006)的结晶峰,,木质纤维和碳纳米管通过酯键和氢键的方式连接。复合材料与无胶纤维板相比,弹性模量,静曲强度和内结合强度分别提高约20%,90%和20%。通过对复合材料进行吸波性能测试,复合材料在厚度5 mm、频率9.8 GHz,到厚度3.5 mm、频率16.7 GHz范围内,反射损耗出现最低峰-7.3 dB。此外,碳纳米管赋予了复合材料良好的导电性能,其电导率为0.715 S/m。(3)以木质纤维为原料,以AIOOH纳米粒子为填充物,经胶磨和热压制备了木质纤维/AlOOH复合无胶纤维板(LALM),之后利用二次软印刷技术将荷叶表面的超疏水结构“印刷”到LALM表面,成功制备出改性木质纤维/AlOOH复合无胶纤维板(MLALM)。在MLALM中观察到了层状结构,AlOOH纳米粒子成功地附着在了木质纤维表面,且通过离子键和氢键的方式连接。因此,MLALM与无胶纤维板相比,弹性模量,静曲强度和内结合强度分别提高约30%,90%和25%。AlOOH纳米粒子不仅提升了 MLALM的力学性能,也赋予了 MLALM阻燃的性能。二次软印刷技术使得MLALM拥有了荷叶的超疏水结构,其接触角为152°±1°。