【摘 要】
:
重组竹长效防霉对于竹资源高效长久利用具有重要意义,但是在加工成型过程中高温处理常常会使防霉剂热分解失效,在户外使用过程中受雨水、日晒等环境因素的影响防霉剂也容易发生流失和紫外降解,大大缩短了防霉重组竹的使用寿命。因此,如何防止防霉剂分解失效或流失,实现重组竹高效、长效防霉是亟待解决的关键技术难题。本研究利用负载防霉剂的埃洛石改性酚醛树脂,制备具有防霉性能的重组竹,解决了重组竹热压成型过程中防霉剂热
【基金项目】
:
“十三五”国家重点研发计划项目“竹装饰材料长效防护与功能改良关键技术”(2017YFD0600803); 国际竹藤中心基本业务费项目“埃洛石纳米管负载缓释技术在竹材上的应用”(1632017020);
论文部分内容阅读
重组竹长效防霉对于竹资源高效长久利用具有重要意义,但是在加工成型过程中高温处理常常会使防霉剂热分解失效,在户外使用过程中受雨水、日晒等环境因素的影响防霉剂也容易发生流失和紫外降解,大大缩短了防霉重组竹的使用寿命。因此,如何防止防霉剂分解失效或流失,实现重组竹高效、长效防霉是亟待解决的关键技术难题。本研究利用负载防霉剂的埃洛石改性酚醛树脂,制备具有防霉性能的重组竹,解决了重组竹热压成型过程中防霉剂热分解问题,显著提高了处理材抗水洗和紫外照射的耐候性能。为研究纳米材料改性对酚醛树脂固化过程的影响,利用差示扫描量热法(DSC)分析埃洛石、蒙脱土和氧化铝3种纳米材料改性胶粘剂的固化动力学;为研究纳米材料改性对重组竹力学性能的影响,测试比较3种纳米材料改性胶粘剂制备的重组竹的物理力学性质;为研究防霉重组竹的户外使用性能,探讨了水洗及紫外照射前后载药埃洛石改性重组竹防霉性能的变化。主要研究内容和结论如下:1)埃洛石等纳米材料改性酚醛树脂的性能与固化动力学表征:采用机械共混的方式将3种纳米材料加入到酚醛树脂中,通过对其性能与固化动力学的研究发现埃洛石的添加对于重组竹的热压工艺影响较小。利用X射线衍射(XRD)分析随机取样样品证明了纳米材料均匀的分散在酚醛树脂中;粘度测量发现同一种纳米材料,随着纳米材料添加量的增加,粘度逐渐变大,在同一添加量下,埃洛石改性酚醛树脂粘度最大;纳米材料的加入对酚醛树脂的p H值几乎无影响。上述结果表明纳米材料的加入对酚醛树脂基本理化性能影响很小。进一步利用差示扫描量热法分析了纳米材料的加入对酚醛树脂固化性能的影响,发现3种纳米材料均会使树脂的起始固化温度(T0)和峰顶固化温度(TP)向低温移动,加速固化过程进程;利用Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法计算发现加入纳米材料可以降低固化反应所需活化能,对酚醛树脂的固化反应具有一定催化作用;3种纳米材料中,埃洛石纳米管的加入相较蒙脱土和三氧化二铝对树脂固化反应的活化能影响最小,因此埃洛石的添加对于重组竹的热压工艺影响较小。2)埃洛石等纳米材料改性重组竹的物理力学性能评价:利用3种纳米材料改性的酚醛树脂制备重组竹,并对重组竹的吸水厚度膨胀率、内结合强度和弹性模量等进行了测试比较,结果表明,3种纳米材料中埃洛石改性树脂制备的重组竹物理力学性能最好,蒙脱土改性的性能最差。与蒙脱土和氧化铝相比,埃洛石改性对重组竹的吸水厚度膨胀率和吸水体积膨胀率影响较小,且随着添加量的增加,内结合强度和弹性模量也随之增加。与重组竹素材相比,3%、6%、9%添加量的埃洛石改性重组竹内结合强度分别提升了1.4%、1.7%、3.5%,弹性模量分别提升了6.7%、7.5%、12.6%。然而,埃洛石添加量达到9%时,内结合强度的变异性较大,因此综合考虑力学性能和载药量,在后续研究中埃洛石的添加量定为6%。进一步研究表明,在6%添加量下,负载IPBC的埃洛石制备的重组竹与未载药埃洛石改性重组竹的力学性质并无显著差异。3)载药埃洛石改性重组材的防霉和耐候性能评价:重组竹在经过载药埃洛石处理后具有很好的防霉效果,且经紫外照射后防霉性能保持不变,但材料经水洗后防霉效果略有下降。通过在载药埃洛石重组竹表面涂刷一层疏水性的木蜡油后,试样水洗后的防霉防蓝变性能能够得以保持。载药埃洛石制备的重组材试样,经过4周的防霉试验,竹材表面未被霉菌侵染,对黑曲霉和蓝变菌的防治效力均为100%,相比重组竹素材及其纯IPBC处理材的霉菌和变色菌防治效力均有明显的提升;经过水洗处理后,载药埃洛石重组竹试样防霉效果稍有下降,但仍保留了50%的霉菌防治效力和75%变色菌防治效力;表面涂刷木蜡油的载药埃洛石改性重组竹试样经水洗处理后,对黑曲霉和蓝变菌防治效力仍保持100%,表明木蜡油涂层对水分起到了阻隔的作用,保护了重组竹表面的载药埃洛石,从而避免有效成分流失降低防霉性能。将IPBC直接与涂料混合涂刷在竹条表面容易造成有效成分的紫外降解从而降低防霉性能,相比之下,载药埃洛石改性重组竹试样经紫外照射后,黑曲霉的防治效力提高91.75%,蓝变菌的防治效力提高98.75%,说明埃洛石负载有利于提高IPBC的抗紫外降解性能。
其他文献
新疆野苹果(Malus sieversii(Ledeb.))(蔷薇目:蔷薇科)属第三纪孑遗植物,是现代栽培苹果的祖先,是一类十分珍贵的自然种质资源,在野生种质资源利用和生物多样性保护方面具有非常重要的价值。然而,近年来,新疆野苹果出现大面积死亡现象,珍稀种质资源面临着严重的威胁。虽然造成新疆野苹果的死亡原因尚不明确,但以苹小吉丁(Agrilus mali)(鞘翅目Coleoptera吉丁甲科Bup
落叶松是我国重要的针叶用材树种之一,利用分子育种手段对落叶松进行遗传改良,建立高效的人工林对落叶松产业的发展具有重要的意义。但目前落叶松的遗传转化技术仍然存在着不统一,稳定性差的问题,这主要是由落叶松易转化细胞系的缺乏,受体材料选择压使用不明确及转化条件没有标准化等因素造成。本研究以落叶松干细胞为材料,基于落叶松体细胞胚胎发生技术和农杆菌介导法,探究落叶松遗传转化过程中的影响因子,建立落叶松转基因
桉树(桃金娘科、桃金娘目)是世界上广泛种植的商品林树种,提供了我国超过30%的木材产量,为保障我国的木材安全发挥了重要作用。丽赤壳属(Calonectria)真菌的许多物种是重要的植物病原菌,可危害一些重要的林木、农作物和园艺类植物。在亚洲和南美洲,由丽赤壳属真菌引起的桉树叶焦枯病是对桉树最具威胁的病害之一。在我国,丽赤壳属真菌广泛分布于桉树人工林和苗圃,给我国桉树产业带来很大的经济损失。广东省雷
血皮槭(Acer griseum),为秋季落叶的木本植物,现属于无患子科(Sapindaceae),其高度可达20 m,为中国特有种、濒危种,极具观赏性,主要片段化分布于华中地区。本研究主要通过对血皮槭天然群体生境状况调查,了解血皮槭生境状况;对血皮槭及其3个近缘物种进行叶绿体基因组高通量测序,绘制叶绿体基因图谱后,对6条叶绿体基因组进行差异与系统进化分析等。最后通过对26个来自21个不同群体的血
自从18世纪60年代英国开始进行第一次工业革命以来,工业化进程加速,城市化步伐加快,大量石油化石能源的燃烧造成空气污染也日益严重。近年来,全球气候变化背景下的N沉降现象不仅对空气质量因子、土壤酸化、植被初级生产力、碳汇造成负面作用,而且对植被养分利用和再吸收、植物-土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量情况产生不利影响。为了阐明植物养分吸收和利用情况与环境之间的关系,本研究选取了3方面的影响因子
单木生物量模型是计算森林生物量的有效方法,生物量分配格局显示了植物资源的配置模式。为了精确计量湘西地区次生林的生物量,探究立木生物量分配格局,提高相容性生物量模型的预估精度,为开展森林资源调查、预测林木未来发展趋势等方面的研究提供理论基础,为理解林木的生长特征与生长机制提供突破口。本文以湖南省慈利县青冈栎(Cyclobalanopsis glauca(Thunb.)Oerst.)、马尾松(Pinu
栎类森林是我国重要森林资源,不仅具有固碳、蓄水、供氧和游憩等生态和社会效益,还可以提供木材、栓皮等经济价值。然而,我国栎类林分生长的主要环境因素和机理还不清晰。本文以我国南北分界带—秦岭地区3个地点的锐齿栎(Quercus aliena var.acutiserrata)和栓皮栎(Q.variabilis)为主要研究对象,基于树轮年代学和样地调查资料,研究不同海拔梯度上2种栎树径向生长动态及其与气
木材来源于木本植物侧生分生组织(形成层)所分化的次生维管组织,因此分生组织的分化过程(木材形成)过程的分子调控一直是研究热点。从最初的利用拟南芥突变体、百日草叶肉细胞体外管状分子的分化到利用重力诱导下植物产生的应力木,都促进对分生组织维持、分化和木质部发育过程的了解。重力作用对植物的生长发育、形态建成、生理代谢等生物学过程发挥着重大作用,重力条件改变会诱导植物发生一系列生长与定向的变化。大部分双子
植物受到干旱、高盐等逆境胁迫后,体内会产生一系列的生理生化响应使植物能够维持正常生长。在此过程中信号转导因子、转录因子等发挥着重要作用。它们能够接收信号并传递给下游转录因子来调控基因表达。组氨酸激酶属于蛋白激酶家族,是植物双组分系统的重要组成部分,能与细胞分裂素结合,对植物生长发育进行调节,如植物细胞分化、叶片衰老调控及根系伸长等。研究表明,组氨酸激酶能够在植物抵御干旱、高盐等非生物胁迫中也发挥重
竹类植物茎秆节间细胞均呈纵向排列,细胞壁纹孔是细胞间承担物质横向运输和扩散的重要结构。本文以竹材的重要输导组织导管为研究对象,系统研究了导管、导管壁纹孔和穿孔,对细胞间物质运输及扩散的深入诠释、竹类植物间亲缘关系的联系及竹种间的微观特征识别等具有重要的科学意义。目前,竹材导管细胞及其壁上纹孔的相关研究较少,仅有毛竹导管细胞壁上的纹孔基本特征做了较系统、较全面的研究工作。但是竹类植物种类繁多,分布广