思茅松木材表面憎水憎油功能化改性研究

摘要

【目的】提高实木制品在油水共存环境下的尺寸稳定性,探索实木材料在公共餐饮服务区家具、食品与调料包装、厨卫家具和客餐厅木质用品等领域的应用潜力。【方法】将甲基三甲氧基硅烷(MTMS)与盐酸按体积比4︰1混合,在冰浴中进行超声水解后对思茅松Pinus kesiya var.langbianensis木材进行浸渍改性处理,对比研究MTMS不同预水解反应时间(0、30、60、120、180和240 min)对思茅松木材表面憎水憎油特性的影响,通过扫描电镜、接触角分析仪、红外光谱、X射线光电子能谱和热失重分析仪对改性前后木材结构组成和特性变化进行表征。【结果】经MTMS改性处理后,思茅松木材表面键合了Si—CH3、Si—O—Si、Si—OH等低表面能的基团,改性思茅松从对照样表面对水和油完全浸润转变为具有憎水憎油的双憎功能型木材,MTMS改性后思茅松木材表面水接触角的变化明显大于油接触角的。随着预水解时间从0延长至240 min,水接触角从73.60°升高至88.31°,而油接触角仅在50.50°附近有微小波动。MTMS改性处理后,木材热稳定性提升,质量残余率升高,最大热降解温度升高了6℃,整体吸水、吸油率明显降低,终吸水、吸油率分别降低了58.83%和83.90%。当MTMS预水解时间为30~60 min时,MTMS对木材表面双憎功能效果及浸渍有效性最佳。【结论】简便易行的MTMS改性为憎水憎油功能型木材的开发与利用奠定了理论基础,提供了技术支撑。