木材在户外应用过程中经受雨淋、日晒、霜冻等气象因子交替作用,极易发生开裂、变色、霉变、腐朽等材性劣化现象。本研究利用10%氮羟甲基树脂(13-二羟甲基-4,5-二羟基乙烯脲)/20%蔗糖作为改性剂,对我国木材工业广泛使用的两种人工林木材——国产杨木(Popular adenopoda Maxim)和新西兰进口辐射松(Pinus radiata D.Don)——进行浸渍处理(真空O.O1MPa,1h;加压0.6MPa,2h),气干2周后高温干燥固化,随后将改性木材/未改性木材/涂饰五种水性丙烯酸涂料的木材置于室外进行老化,系统评价了改性处理对涂饰/未涂饰木材在户外老化39个月过程中表面颜色、开裂、变形、含水率、物质流失等性能的动态影响(试验地点哈尔滨,海拔145～175 m,东经125°42′-130°10′ E、北纬44°04′-46°40′ N,中温带季风气候,夏季短暂多雨,冬季漫长寒冷干燥),验证该改性木材的户外应用潜能。老化过程中木材表面的颜色变化主要发生在第一年,未处理木材表面由浅黄色向灰色转变,而氮羟甲基树脂/蔗糖改性木材由改性后的棕色逐渐褪色至灰色,表明该改性处理不能长期保护木材表面的颜色。改性处理在最初的12个月内能够明显抑制木材表面微裂,之后抑制效果减弱;改性处理改变了辐射松表面开裂模式,由早晚材交界区域纵向开裂为主转变为早材细胞横向断裂,但不改变杨木表面开裂模式。老化期间,改性木材含水率及含水率波动均低于未处理材,因此,有效抑制了改性木材在户外的变形;由于辐射松素材本身比杨木素材尺寸稳定性更好,因此改性处理对辐射松变形抑制幅度小于杨木。傅里叶红外光谱和X射线衍射分析显示,改性处理有效减缓木材三大组分在老化初期(12个月)的降解速度,但经39个月老化后改性与未改性木材表面木质素浓度和纤维素结晶度均下降到相似水平,表明改性对木材表面组分长期保护能力有限。木材老化表面微观形貌观察显示,改性处理抑制了木材表层细胞(尤其是早材细胞)的脱落及变色菌在木材内部侵染的深度;39个月老化后,改性木材表面触感仍非常光滑平整,而未改性木材表面则呈现沟壑状的粗糙表面。改性处理在试件老化15个月内减缓涂布的透明涂料颜色变化;但随着漆膜的破裂不再具有保护作用。改性处理不影响油漆在木材表面的渗透成膜,改善涂料在木材表面流平不均匀的问题。木材涂饰与改性处理协同降低木材含水率波动幅度,提高了木材基材的尺寸稳定性,减小对漆膜柔韧性的考验:基材改性后明显降低了涂饰透明涂料漆膜老化过程中的开裂和剥落等级。改性处理阻碍水分沿木纤维方向的传导,提高漆膜附着力,但降低了木材的横纹抗拉强度。39个月老化结果显示,WF950和WF980不适用户外使用,085E黄涂料的加入提高了涂料系统的耐久性,WF380有户外长期使用的潜能。以本次实验过程中试验方法和数据为基础,讨论依据EN 927-3建立涂饰木材自然老化测试的新标准。综上结果,氮羟甲基树脂/蔗糖改性能够有效抑制木材户外老化过程中的含水率波动、变形及变色菌的生长,减缓褪色过程和组分流失,有助于增强木材的户外耐久性,延长木材的户外使用寿命。有利于施涂透明涂料的基材在户外的使用。延长在户外的涂饰木材的维护周期。该改性剂具有一定的户外应用潜能。