木橡复合层积材的工艺优化及性能研究

摘要

为拓展木质复合材料的应用领域,解决铁路轨枕等工程领域对高性能新材料的需求,研制开发了木橡复合层积材（LLVR）。选取杨木单板（W）和氯丙橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶3种橡胶片（R）,采用W-R界面胶合工艺、偶联剂优化W-R胶合界面、W-R层间结构优化三步骤研究木橡复合层积材的最优制备工艺与结构。通过分层施胶工艺（异氰酸酯PAPI用于木材-橡胶间胶合;酚醛树脂PF用于杨木单板间胶合）获得了制造LLVR的较优工艺：橡胶优选氯丙橡胶、PAPI和PF施胶量分别为80和200 g/m2,偶联剂KH69添加量9%（基于PAPI树脂质量）。采用该工艺试制了5种结构的九层LLVR,并研究了横向压缩和耐老化性能。结果表明：在未采取任何耐久性处理条件下,LLVR具有优异的力学性能、尺寸稳定性和较好的耐老化性能,可考虑用于铁路轨枕等工程材料领域;推荐采用表层橡胶包覆的层积结构。