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我國木基復(fù)合材料界面改性、修飾及界面結(jié)合技術(shù)取得顯著進(jìn)展
2006-9-29       中國聚合物網(wǎng)
    

    科技部網(wǎng)2006912消息 863計(jì)劃現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究創(chuàng)新性地探索了木基復(fù)合材料形成機(jī)理以及結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系,建立了木基復(fù)合材料復(fù)合界面改性、修飾以及界面結(jié)合技術(shù)體系,賦予了木材、金屬、無機(jī)非金屬等傳統(tǒng)材料新的內(nèi)涵。開辟了以普通人工林木材為原料生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的有效途徑,對木材工業(yè)的發(fā)展,引領(lǐng)傳統(tǒng)木材工業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步起到了積極推進(jìn)作用。

   (1)在木塑復(fù)合材料研究方面將木纖維、合成纖維、麻纖維三種性質(zhì)完全不同的材料通過無紡織技術(shù)路線復(fù)合,制成了三元復(fù)合材料;技術(shù)創(chuàng)新是納米SiO2、偶聯(lián)劑處理高聚物混合物的再生技術(shù)制備三元復(fù)合板材,主要用于室外用建筑結(jié)構(gòu)板(如水泥模板等)及建筑裝飾板(如耐水性復(fù)合地板、裝飾墻板等),該種材料的制造技術(shù)為國內(nèi)外首先采用。

   (2)通過金屬導(dǎo)電單元與木質(zhì)單元的疊層復(fù)合、混雜復(fù)合等工藝,開發(fā)新型木材/金屬復(fù)合材料。對金屬表面進(jìn)行處理,或選用合適的膠粘劑,再與木材原料復(fù)合制成復(fù)合材料,技術(shù)突破是解決了不同形態(tài)的金屬材料與木質(zhì)材料的有機(jī)復(fù)合問題以及木材和金屬材料界面的相容性差、膠合性能低的問題。化學(xué)鍍法的技術(shù)關(guān)鍵在于適合施鍍木材的鍍液配比和獲得具有良好導(dǎo)電性和電磁屏蔽性能鍍層的工藝。

   (3)木材與無機(jī)非金屬材料復(fù)合是利用了仿生復(fù)合原理,采用甲基三乙氧基硅烷(MTES)和正硅酸乙酯(TEOS)共水解的方法,將甲基引入陶瓷化復(fù)合木材的凝膠內(nèi)部,制備出高強(qiáng)、高韌、高尺寸穩(wěn)定性的材料。技術(shù)突破是通過陶瓷前驅(qū)液的浸漬方式、蒙脫土插層復(fù)合將無機(jī)物組分引入木材當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)無機(jī)相與木材組織在分子水平、納米尺度上的復(fù)合。從而能夠充分發(fā)揮人工合成材料和天然高分子材料各自的性能優(yōu)勢。

   (4)木材/竹材復(fù)合材料的技術(shù)突破在于解決了人工林木材與竹材密度差異造成界面結(jié)合不良問題;解決了竹青表面難于膠合問題;解決了無紡布膠貼微薄竹透膠問題。

   (5)農(nóng)業(yè)剩余物纖維復(fù)合材料解決的關(guān)鍵技術(shù)是:秸稈界面特性及其調(diào)控界面特性的處理方法,目的是消除蠟狀物和有機(jī)硅,弱化和分散其對膠合作用的影響;異氰酸酯膠粘劑的拌膠理論及拌膠方法,以及防止異氰酸酯膠粘板的脫模措施,因異氰酸酯膠粘劑初粘性差,而引起的板坯成型、壓縮和運(yùn)輸過程中形成的工藝難題及解決辦法;基于秸稈原料可壓縮性小,導(dǎo)熱性差等特點(diǎn),而在預(yù)壓和熱壓過程中產(chǎn)生的工藝難點(diǎn),避免板材分層和鼓泡等熱壓缺陷的方法。

   (6)木基裝飾材料首次將計(jì)算機(jī)配色技術(shù)應(yīng)用于木材單板的染色解決了被染物木材的復(fù)雜構(gòu)造、各向異性、多化學(xué)組成和木材性質(zhì)的變異性大等特點(diǎn),確定了木材單板染色用計(jì)算機(jī)自動測配色工藝,研究開發(fā)了根據(jù)木材樹種、染料對木材成分的染色性、單板染色工藝等建立的染料定標(biāo)著色基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,通過對目標(biāo)色或樣板的測色計(jì)算出染料配方,經(jīng)試染和修正,形成了木材單板染色用計(jì)算機(jī)測配色技術(shù)。同時(shí)創(chuàng)新性的以珍貴樹材花紋和各種藝術(shù)圖案為依據(jù),研究了花紋形成原理、花紋仿真設(shè)計(jì)和模具制造,開發(fā)了以著色單板為制造單元,替代樹木生長輪,利用單板膠合界面模擬珍貴樹材花紋和藝術(shù)圖案的仿真加工技術(shù)體系,提出了單板重組復(fù)合制造大規(guī)格木方的成型技術(shù),以及木方制材與單板刨切等加工技術(shù)。

   (7)同普通單板層積材相比,木竹復(fù)合結(jié)構(gòu)材料創(chuàng)新之處在于水溶性低分子量酚醛樹脂的合成和藥液調(diào)配;利用負(fù)壓浸漬處理方式浸漬處理?xiàng)钅締伟搴椭窈煟握婵盏蜏馗稍锛夹g(shù),使得藥液能夠充分滲透到單板或竹簾內(nèi)部,并且分布均勻,克服了竹材與木材內(nèi)應(yīng)力不同,干縮濕脹不一致帶來的弱點(diǎn);突破了傳統(tǒng)的單板層積材涂膠或滾膠技術(shù)路線,同普通單板層積材相比創(chuàng)新之處在于壓縮密實(shí),熱壓定型工藝技術(shù)。

    來源:中國科學(xué)技術(shù)信息研究所

(責(zé)任編輯:可樂)
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