木材保护用笼型倍半硅氧烷的合成

摘要

木材作为一种重要的建筑材料,本身含有丰富的纤维组织、微孔和导管,由毛细作用吸收空气中的水分.由于受自然环境(如光照、湿度和温度等)的影响,木材易发生湿胀干缩而导致开裂、形变,从而影响其观赏和使用价值,缩短其使用寿命.笔者以使木材表面具有疏水功能为出发点,以硅溶胶和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为原料,采用一步法聚合反应得到笼型倍半硅氧烷低聚体(MS).通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射对各合成条件下所得MS的形貌和结构进行了分析,得到的MS颗粒为表面带有羟基基团的微米级、光滑的立方晶体,其最佳合成条件是把1.2 g MTES和0.2 g硅溶胶置于30 mL无水乙醇中,加入20 mL碱催化剂(0.1 mol/LNaOH),室温下超声反应2.5 h.经聚合得到的MS溶液处理后的木材表面构建起微米级粗糙结构,且MS颗粒填充在木材起吸收水分的细胞腔、导管、纹孔等结构中.通过接触角测试得到用MS溶液处理后的木材具有良好的疏水性,接触角达到141.5°.反应所得溶液可直接使用,合成工艺简单,具有良好的应用前景.