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我国木基复合材料界面改性、修饰及界面结合技术取得显著进展 |
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2006-9-29 中国聚合物网 |
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科技部网2006年9月12日消息 863计划现代农业研究创新性地探索了木基复合材料形成机理以及结构与性能间的关系,建立了木基复合材料复合界面改性、修饰以及界面结合技术体系,赋予了木材、金属、无机非金属等传统材料新的内涵。开辟了以普通人工林木材为原料生产高附加值产品的有效途径,对木材工业的发展,引领传统木材工业产业进步起到了积极推进作用。
(1)在木塑复合材料研究方面将木纤维、合成纤维、麻纤维三种性质完全不同的材料通过无纺织技术路线复合,制成了三元复合材料;技术创新是纳米SiO2、偶联剂处理高聚物混合物的再生技术制备三元复合板材,主要用于室外用建筑结构板(如水泥模板等)及建筑装饰板(如耐水性复合地板、装饰墙板等),该种材料的制造技术为国内外首先采用。
(2)通过金属导电单元与木质单元的叠层复合、混杂复合等工艺,开发新型木材/金属复合材料。对金属表面进行处理,或选用合适的胶粘剂,再与木材原料复合制成复合材料,技术突破是解决了不同形态的金属材料与木质材料的有机复合问题以及木材和金属材料界面的相容性差、胶合性能低的问题。化学镀法的技术关键在于适合施镀木材的镀液配比和获得具有良好导电性和电磁屏蔽性能镀层的工艺。
(3)木材与无机非金属材料复合是利用了仿生复合原理,采用甲基三乙氧基硅烷(MTES)和正硅酸乙酯(TEOS)共水解的方法,将甲基引入陶瓷化复合木材的凝胶内部,制备出高强、高韧、高尺寸稳定性的材料。技术突破是通过陶瓷前驱液的浸渍方式、蒙脱土插层复合将无机物组分引入木材当中,实现无机相与木材组织在分子水平、纳米尺度上的复合。从而能够充分发挥人工合成材料和天然高分子材料各自的性能优势。
(4)木材/竹材复合材料的技术突破在于解决了人工林木材与竹材密度差异造成界面结合不良问题;解决了竹青表面难于胶合问题;解决了无纺布胶贴微薄竹透胶问题。
(5)农业剩余物纤维复合材料解决的关键技术是:秸秆界面特性及其调控界面特性的处理方法,目的是消除蜡状物和有机硅,弱化和分散其对胶合作用的影响;异氰酸酯胶粘剂的拌胶理论及拌胶方法,以及防止异氰酸酯胶粘板的脱模措施,因异氰酸酯胶粘剂初粘性差,而引起的板坯成型、压缩和运输过程中形成的工艺难题及解决办法;基于秸秆原料可压缩性小,导热性差等特点,而在预压和热压过程中产生的工艺难点,避免板材分层和鼓泡等热压缺陷的方法。
(6)木基装饰材料首次将计算机配色技术应用于木材单板的染色解决了被染物木材的复杂构造、各向异性、多化学组成和木材性质的变异性大等特点,确定了木材单板染色用计算机自动测配色工艺,研究开发了根据木材树种、染料对木材成分的染色性、单板染色工艺等建立的染料定标着色基础数据库,通过对目标色或样板的测色计算出染料配方,经试染和修正,形成了木材单板染色用计算机测配色技术。同时创新性的以珍贵树材花纹和各种艺术图案为依据,研究了花纹形成原理、花纹仿真设计和模具制造,开发了以着色单板为制造单元,替代树木生长轮,利用单板胶合界面模拟珍贵树材花纹和艺术图案的仿真加工技术体系,提出了单板重组复合制造大规格木方的成型技术,以及木方制材与单板刨切等加工技术。
(7)同普通单板层积材相比,木竹复合结构材料创新之处在于水溶性低分子量酚醛树脂的合成和药液调配;利用负压浸渍处理方式浸渍处理杨木单板和竹帘,二次真空低温干燥技术,使得药液能够充分渗透到单板或竹帘内部,并且分布均匀,克服了竹材与木材内应力不同,干缩湿胀不一致带来的弱点;突破了传统的单板层积材涂胶或滚胶技术路线,同普通单板层积材相比创新之处在于压缩密实,热压定型工艺技术。
来源:中国科学技术信息研究所 |
(责任编辑:可乐) |
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