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纳米SiO2/蒙脱土稳定石蜡基Pickering乳液体系的构建及其在木材中的渗透和作用机理

纳米SiO2/蒙脱土稳定石蜡基Pickering乳液体系的构建及其在木材中的渗透和作用机理
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  • 批准号:31570542
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:林学与草地科学(C16) |
  • 项目负责人:曹金珍
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:北京林业大学
  • 资助金额:70万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: SiO2;蒙脱土稳定石蜡基;Pickering;木材;渗透
  • 英文关键词:Wood modification;Pickering emulsion;Paraffin wax;Nano SiO2;Montmorillonite

项目摘要

中文摘要

为了克服石蜡乳液在木材功能性改良方面的不足,本研究构建以硅烷改性纳米SiO2包覆石蜡液滴、剥离状蒙脱土片层三维网络结构协同稳定的水包油型石蜡基Pickering乳液复合体系,制备低粒径、高稳定性、多功能的木材改性剂。研究石蜡基Pickering乳液组分在不同处理工艺条件下在木材中的渗透规律以及乳液体系在渗透和后期干燥过程中的破乳机理,并通过调节浸渍和干燥工艺参数对破乳过程进行调控,从而实现乳液组分在木材构造中的合理分布和相互作用。考察处理材的物理力学性能、动态粘弹性、耐腐性、阻燃性、耐老化性等各项性能,并通过考察处理材的介电特性和水分吸附特性,研究乳液处理对木材中羟基的影响规律,从而构建相关模型解释其性能影响机理。该研究将前沿的乳液分散理论与技术应用于木材功能性改良领域,将指导乳液型木材改性理论体系的建立,进而推动新型多功能木材改性剂的技术开发。

英文摘要

In order to overcome the shortcomings of paraffin wax emulsions in functional modification of wood, a compound system of oil in water (O/W) paraffin wax based Pickering emulsion stabilized by silane-modified nano SiO2 to envelop paraffin wax droplets and exfoliated montmorillonite (MMT) layers to form 3-dimensional network between those droplets is proposed to build up to serve as a small particle sized, highly stable and multifunctional wood modifying agent. The penetration of these emulsions in wood under various impregnation process parameters as well as the breaking mechanism of the emulsions during penetration and followed drying processes will be studied. By changing the impregnation and drying process parameters, the emulsion breaking process was controlled to fulfill a reasonable distribution and interaction of the emulsion ingredients in wood structure. Then the physical and mechanical properties, dynamic viscoelasticity, decay resistance, fire resistance, and anti-weathering properties are investigated. The dielectric properties and moisture adsorption behavior will also be investigated to study the influence of emulsion treatment on hydroxyl groups in wood, based on which some models can be developed to explain the mechanism of properties’ change. This study applies the state-of-art emulsion dispersion theory and technologies in the region of wood functional modification, which will initiate the build-up of the theoretical system on wood modification by using emulsions, and further facilitate the development of innovative multi-functional wood modifying agents.

评估说明

    国家自然科学基金项目“纳米SiO2/蒙脱土稳定石蜡基Pickering乳液体系的构建及其在木材中的渗透和作用机理”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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