制备超高强度木材-环氧聚合物复合材料的新策略

针对细胞腔改性与壁腔复合改性木材增重率过高而增加生产成本以及压缩木材尺寸不稳定的问题,提出了木材分层压缩技术与环氧化合物细胞腔改性技术协同处理制备超强木材新策略。通过该策略制备的改性材最大抗弯强度、弯曲模量、抗压强度、硬度和冲击强度分别较素材提高了 286.2%、204.4%、240.1%、1050.6%和 242.1%。改性材的抗弯强度(343.8 MPa)明显高于 1040 合金钢(260MPa)。其比抗弯强度甚至达到 1040 合金的 8 倍。此外,该策略可以通过改变木材高压缩层的位置,以改变改性材的性能。结果表明:中芯层压缩木材改性后尺寸稳定性最佳,吸水率最低,抗压强度最高(202.45 MPa);单表层压缩木材改性后的硬度(20.9 kN)与冲击强度(47.5 kJ/m2)最高;双表层压缩木材改性后的抗弯强度(343.8 MPa)与抗弯模量(20.7 GPa)最高。最重要的是改性材的增重率仅为 30%～40%。