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当前位置: 首页 > 文章 > 三聚氰胺–尿素–葡萄糖(MUG)生物质树脂/硅酸钠复合改性杨木的性能与机理研究 北京林业大学学报 2022,44 (5) 124-131
Position: Home > Articles > Properties and mechanism of poplar wood modified by melamine-urea-glucose (MUG) biomass resin and sodium silicate compound Journal of Beijing Forestry University 2022,44 (5) 124-131

三聚氰胺–尿素–葡萄糖(MUG)生物质树脂/硅酸钠复合改性杨木的性能与机理研究

作  者：
杜浩佳;吕文华;刘强强;孔静;王小青
单  位：
中国林业科学研究院木材工业研究所
关键词：
杨木;三聚氰胺—尿素—葡萄糖树脂;硅酸钠;有机杂化;改性机理
摘  要：
[目的]研究改性材的微观形貌、化学结构和元素成分等变化,探讨三聚氰胺–尿素–葡萄糖(MUG)生物质树脂复合改性剂对杨木的改性作用机理,旨在为MUG复合改性剂的应用提供依据,促进木材的绿色改性.[方法]通过将有机硅烷等疏水基团,引入MUG生物质树脂与硅酸钠的复配溶液中,制备硅烷杂化MUG树脂/硅酸钠复合改性剂(GST),对杨木进行真空加压浸渍处理,测试改性杨木的物理力学性能,采用扫描电镜–X射线能谱仪(SEM-EDX)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)等,表征改性材的微观形貌、化学结构、元素成分和结晶度,利用微型量热仪(MCC)测试其燃烧性能和热解特性.[结果]SEM-EDX分析表明:GST改性剂渗透性好,能有效渗入木材细胞腔和细胞壁中;改性材的C、O、Si元素无规分布于木材细胞腔、细胞壁、细胞间隙等处,导管沉积最为明显;改性剂对木材孔隙的填充以及对纤维素非结晶区的充胀,有效提高了木材的尺寸稳定性和力学性能.FTIR分析表明:GST改性材中半纤维素等多糖与改性剂发生了交联反应,减少了C=O、?OH等吸水性基团.XPS分析表明:GST改性材的C1最多,C3最少,木材的多糖类物质、木质素醇羟基、酚羟基以及羰基等活性基团与改性剂发生反应,减少了羰基等活性基团,增加了C?H、C?C结构含量.XRD分析表明:GST改性材衍射峰无明显变化,相对结晶度增大,说明改性剂进入纤维素非结晶区使其分子排列更加有序.MCC分析表明:GST改性材的热释放能力、热释放速率峰值和总热释放量分别下降了65.7%、66.2%和6.2%,800?℃残炭率提高了122.6%,热释放强度大大降低,火灾危险性减小.[结论]GST复合改性剂可有效渗入杨木内部,与木材中半纤维素等多糖发生交联反应,减少糖基等活性基团,使非结晶区排列更为有序,从而提升改性杨木的物理力学性能.
译  名：
Properties and mechanism of poplar wood modified by melamine-urea-glucose (MUG) biomass resin and sodium silicate compound

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