DDAC-OMMT复合防腐剂的制备及其在木材中的应用

论文摘要

为了改善人工林木材强度低、容易腐朽等缺陷,提高其使用时的力学和耐腐性能,本研究通过真空-加压浸注法将二癸基二甲基氯化铵（DDAC）和有机蒙脱土（OMMT）引入木材中,制备了DDAC-OMMT复合防腐材。由正交试验确定制备复合防腐材的优化工艺,并对其部分性能进行了测试和表征。通过实验数据和分析得到如下结论：1、将DDAC和有机蒙脱土（OMMT）通过真空浸注法处理杉木后,处理材的应力松弛量均呈减小趋势,其中以OMMT浓度为3%时,应力松弛量最小。含水率对处理材的应力松弛性能影响较大,饱水状态松弛量最大,绝干状态应力松弛变化曲线最缓慢。2、在真空加压浸注条件下,通过正交实验,从总的质量增重率来看,三个因素的影响大小OMMT浓度>温度>DDAC浓度,OMMT浓度的影响极显著,温度和DDAC浓度的影响显著。因此将DDAC改性蒙脱土复合防腐材的制备工艺定为DDAC浓度2.1%,OMMT浓度3%,温度40℃。3、通过SEM-EDXA观察和分析可知,真空浸注加压法可将OMMT引入杨木木材内部,但主要分布在导管腔壁上,一些尺寸较小的颗粒或剥离片层可以穿过纹孔,但是未能进入到木材细胞壁中或是进入量极少。4、防腐处理后对杨木的应力松弛性能影响较小,横纹抗压强度有所提高,其中OMMT+DDAC+PVA（ODP）处理材相对于蒸馏水处理材提高了27%。防腐处理材的耐腐性也有所提高,DDAC抵抗白腐菌侵蚀的效果比褐腐菌要好,OMMT的静电吸附和DDAC杀菌的协同作用使处理材耐腐性能进一步提高,OMMT的抑菌效果对褐腐菌GT更明显。5、对毛白杨、青杨、杉木和南方松进行防腐处理后,增重率依次是杉木>毛白杨>青杨>南方松。四种试材的横纹和顺纹抗压强度相对于蒸馏水处理材都有增加,横纹抗压强度的增幅比顺纹抗压强度的增幅大。防腐处理对青杨的应力松弛影响较小,对杉木影响较为明显,悬浮剂聚乙烯醇（PVA）自身的应力松弛会使复合防腐材的松弛量有小幅增大。四种木材防腐处理后的耐腐性有很大提高,进入阔叶材中的OMMT相对较多且分布均匀,其杀菌抑菌效果比在针叶材中明显。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 DDAC在木材防腐中的应用研究现状
• 1.2.1 DDAC木材防腐剂的性能研究
• 1.2.2 DDAC木材防腐剂的改性处理
• 1.2.3 DDAC木材防腐剂的发展趋势
• 1.3 聚合物/蒙脱土复合材料的研究现状
• 1.4 本研究的目的和意义
• 1.5 研究内容及论文构成
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 论文构成
• 2 DDAC-OMMT复合防腐材的的应力松弛
• 2.1 引言
• 2.2 实验
• 2.2.1 有机蒙脱土的制备
• 2.2.2 复合防腐材的制备
• 2.2.3 复合防腐材的测试与表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 增重率分析
• 2.3.2 应力松弛分析
• 2.3.3 XRD分析
• 2.4 小结
• 3 DDAC-OMMT复合防腐材的的制备工艺
• 3.1 引言
• 3.2 实验
• 3.2.1 复合防腐材的制备
• 3.2.2 复合防腐材的流失实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 增重率分析
• 3.3.2 流失失重率分析
• 3.3.3 总质量变化分析
• 3.4 小结
• 4 DDAC-OMMT复合防腐材的性能测试及表征
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.2.1 复合防腐材的制备
• 4.2.2 复合防腐材的性能测试
• 4.2.3 复合防腐材的表征
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 增重率及流失失重率分析
• 4.3.2 横纹抗压强度分析
• 4.3.3 应力松弛性能分析
• 4.3.4 耐腐失重率分析
• 4.3.5 SEM-EDXA分析
• 4.4 小结
• 5 木材解剖结构对DDAC-OMMT复合防腐材的影响
• 5.1 引言
• 5.2 实验
• 5.2.1 木材的显微结构观察
• 5.2.2 防腐液粒度检测
• 5.2.3 复合防腐材的制备
• 5.2.4 复合防腐材的性能测试及表征
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 木材的显微结构分析
• 5.3.2 防腐液粒度分布分析
• 5.3.3 增重率分析
• 5.3.4 横纹和顺纹抗压强度分析
• 5.3.5 应力松弛性能分析
• 5.3.6 耐腐失重率分析
• 5.4 小结
• 6 结论和建议
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 6.3 建议
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢