- 高分子薄膜和木材的等离子体改性及表征
- 解林坤
- 623字
- 2020-04-14 18:58:03
1.3 木材表面的低温等离子体改性研究进展
木材是一种主要由纤维素、半纤维素和木质素组成的天然高分子复合材料。等离子体处理能使木材表面产生大量的自由基或使木材表面活化,从而能进一步加成特定官能团,改善木材的亲水性,提高其胶合强度;或通过等离子体处理赋予木材疏水性、阻燃性等性能。
国内学者杜官本教授在20世纪末90年代中期开始,应用微波等离子体较早地开启了木材表面活化与接枝共聚的研究,取得了一系列有参考价值的研究成果。微波等离子体对杉木表面进行处理,研究发现处理后的杉木表面接触角下降为零,即使处理条件十分微弱,处理效果仍然十分明显[102];采用X射线光电子能谱对微波等离子体处理过的木材表面进行分析,研究发现微波等离子体处理使木材表面的化学组成产生了显著的变化[103];实现了木材表面与甲基丙烯酸甲酯发生接枝共聚反应[104]。黄河浪等[105,106]研究了低温等离子体处理对竹材表面胶合性能的影响,处理后竹材的胶合强度显著提高,同时降低了其变异系数。川村二郎等[107]在非聚合性的N2、O2等气体存在下用等离子体处理木材,木材表面产生微小蚀刻,同时生成自由基和酸性基团,亲水性增加,改善了木材气体渗透性和木材防腐剂的浸透性等。Rehn等[108]发现,处理气体的种类决定着木材表面所获得的性能,并用空气、He、N2和Ar对木材进行常压低温等离子体处理,使木材表面获得了很好的亲水性,从而提高了木材的胶合强度。同时,濑户山幸一[109]和松井宏昭等[110]曾尝试用四氟化二碳(C2F4)等离子体聚合处理柳杉单板表面,使其具有高疏水性能。