有机杂化硅石改性材的制备及性能

摘要

为了增强无机改性组分与木材组分间的联结作用,分别在硅石溶液化过程中或硅石溶液中加入硅油,制得硅油同步杂化复合硅改性剂(SC、硅油分步杂化复合硅改性剂(SC_(2));分别用有机偶联剂对模数1.0的硅酸钠溶液和模数2.4的硅石溶液进行杂化,制得偶联剂杂化硅酸钠溶液改性剂(HS、偶联剂杂化复合硅改性剂(HS_(2));测试分析改性剂溶液性能及浸渍改性杨木的物理力学性能。结果表明:①硅石溶液化过程中加入硅油同步杂化,不影响二氧化硅转化率,溶液更稳定,模数较小的HS_(1),pH值更大、黏度更小、储存期更长;②有机杂化可进一步提升改性材密度10%以上,复合硅改性杨木的吸药量均达250%以上,质量增加率、密度均提高45%以上;③有机杂化能有效降低硅石溶液改性材的吸湿性,4种复合硅改性材中,SC_(2)改性材的吸湿性最小,HS_(1)比HS_(2)改性材的吸湿性更大,说明改性剂中二氧化硅模数越大,改性材吸湿性越小;④与素材相比,硅石溶液改性材、硅油同步杂化复合硅改性材、硅油分步杂化复合硅改性材、偶联剂杂化的硅酸钠溶液改性材、硅石溶液改性材,抗弯弹性模量分别提高了59.6%、81.0%、79.8%、115.4%、94.6%,抗弯强度分别提高了42.3%、64.2%、68.0%、111.5%、121.5%,顺纹抗压强度分别提高了96.6%、107.0%、99.2%、178.2%、122.6%。说明复合硅改性剂能明显改善杨木的物理力学性能,有机偶联剂比硅油更有效地提升木材性能。