人工速生材是重要建筑结构材料之一，其良好的特性能够满足大部分的使用需求，然而大多数人工林速生材本身存在很多缺陷，如纤维结构疏松、材质较差、易吸水变形、腐朽发霉等问题，这些问题严重影响了木制品的质量需求，因此有必要对速生材进行物理、化学或生物改性，进一步提高速生材的物理力学性能。
塑木复合工艺是一种常用来赋予木材防水、防潮和提高可塑性的木材改性技术。它使用不饱和单体甲基丙烯酸甲酯（MMA）、乙烯醋酸乙烯酯等对木材进行改性单体聚合生成的聚合物填充木材细胞腔，能有效提高木材的物理力学性能，其中，MMA是一种低粘度、廉价易得的有机单体，聚合物力学性能好，呈透明状，因此常用作制备塑木复合材的原材料，使用MMA浸渍制备透明木材，发现以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）橡胶木为基材制备的透明木材有望成为高强度塑木复合材。有研究发现，硅烷偶联剂能够进一步增强MMA与木材之间的界面相容性，从而显著改善透明木材的机械性能和光透性。塑木复合材相较于普通木材具有更好的耐水性．但塑木复合材吸水后，仍然存在体积变形、力学性能下降以及发霉等问题。因此，研究塑木复合材的阻湿防水性能，对于解决其在吸水后产生的问题具有重要意义。
时域核磁共振（TD-NMR）技术是基于弛豫时间检测的一种快捷、无损的磁共振技术，已在各个领域得到广泛应用，包括农业食品、自然科学、地质探索、化学化工、医疗制药以及材料科学等多个领域。国内外研究者利用TD-NMR 对木材阻湿和防水特性做了大量研究，发现木材中细胞腔水和细胞壁水的自旋-自旋弛豫时间（T2）信号存在明显的差异，且由于 T2信号和木材含水率（MC）呈正相关，因此可以利用T2信号准确地对木材中细胞壁水和细胞腔水进行定性和定量分析。同时，TD-NMR也能够对单体、低聚物和聚合物改性后木材中的水分状态进行分析。利用TD-NMR 研究水溶性三聚氰胺-脲醛（MUF）树脂浸渍白杨干燥过程中T2分布以及含水率分布，发现树脂处理没有明显增加T2分布峰的数目，而且树脂浸渍样品能够观察到更显著的含水率梯度。使用TD-NMR 技术对塑木复合材吸水过程中水分的运动和孔隙分布进行研究探讨，结果表明核磁共振技术可以准确反映不同时间段塑木复合材的透水性和孔隙分布的变化，且塑木复合材含水率和膨胀率的测量结果变化与低场核磁共振弛豫法得到的孔径变化趋势一致。研究者们主要研究了PMMA塑木复合材的力学性能、热学性能以及半透明的特性，而对 PMMA塑木复合材的阻湿和防水性能研究较少，因此在对PMMA塑木复合材的阻湿和防水性量化方面有必要进行深入研究．为此，有研究采用浸渍固化的方法制备PMMA塑木复合材并通过TD-NMR技术对PMMA塑木复合材进行阻湿性和防水性测定。通过TD-NMR T2信号研究PMMA 塑木复合材在不同吸湿和吸水时间的水分状态和含量，从而确定出本实验条件下PMMA塑木复合材阻湿性和防水性最佳工艺。来源：《基于 TD-NMR的PMMA 木塑复合材吸湿和吸水研究》赵万磊等
发布日期：2023-12-22 浏览次数：64 
