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复合型木材改性剂的调配及其增强机理的研究的中期报告
摘要：
木材复合材料具有优异的物理与机械性能，可以为木材的更广泛应用提供可能。本文以聚氨酯为改性剂，通过不同的调配比例将其与木材纤维板进行复合制备，同时进行性能测试和表征分析。研究结果表明，聚氨酯可明显的提高木材复合材料的力学性能，并且随着聚氨酯的含量增加，其增强效果也增强。同时，通过扫描电镜、热重分析等手段探究了聚氨酯与木材纤维板的复合机理，并发现表面吸附和亲水性增强可能是其中的重要机理。该研究为木材复合材料的制备提供了新的参考方法和理论基础。
关键词：复合材料；聚氨酯；机械性能；复合机理
一、研究背景
近年来，木材复合材料作为一种新型材料被广泛应用于建筑、家具、汽车等领域。与单纯木材相比，它具有更好的机械性能、防潮性能和耐久性能。然而，木材复合材料的制备涉及到木材改性剂的选择和调配问题。聚氨酯作为一种重要的改性剂，其化学、物理性能优异，应用范围广泛。因此，以聚氨酯为改性剂研制木材复合材料有着重要的研究意义。
二、研究方法
本研究以木材纤维板为基材，聚氨酯为改性剂，制备了不同配比的木材复合材料，并对其进行了力学性能测试和表征分析。力学性能测试包括拉伸强度测试、弯曲强度测试和冲击强度测试；表征分析则采用扫描电镜和热重分析等手段对复合材料进行形态和热稳定性分析。
三、研究结果
1.聚氨酯改性剂可以提高木材复合材料的力学性能。
根据所得的测试结果，添加聚氨酯改性剂可以提高木材复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，具体数据如下表所示：
|样品|拉伸强度（MPa）|弯曲强度（MPa）|冲击强度（kJ/m2）|
|------|----------------|----------------|-----------------|
|A|22.5|32.7|4.1|
|B|27.1|39.3|5.8|
|C|30.4|44.2|7.2|
|D|35.2|51.1|9.3|
从上表可以看出，添加聚氨酯的木材复合材料具有更好的力学性能，且随着聚氨酯的含量增加，其增强效果也逐渐增强。
2.聚氨酯与木材纤维板的复合机理
通过扫描电镜和热重分析等手段对复合材料进行分析，发现聚氨酯与木材纤维板之间存在表面吸附和亲水性增强的机理。聚氨酯可以与木材纤维板表面的羟基发生氢键结合，从而增加其与基材之间的黏合力。此外，由于聚氨酯本身的亲水性较好，可以提高基材的亲水性和表面张力，进一步增强了其黏合性。
四、结论
本研究通过聚氨酯作为改性剂，成功制备了具有优异力学性能的木材复合材料。同时，通过表征分析进一步探究了复合机理，并发现表面吸附和亲水性增强是其中的重要机理。本研究为木材复合材料的制备提供了新的参考方法和理论基础。