长链硅烷改性杨木纤维的制备及其表征

• 作者: 孔振武 房桂干 焦健 邓拥军 陈健 马红亮
• 来源期刊: 林产化学与工业
• 学科: 工学
• 关键词: 长链硅烷 杨木纤维 表面改性 疏水性 喷雾法
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 25-33
• 页数: 9页
• 分类号: TQ35
• 字数: 5426字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2019.03.004

摘要

分别以十六烷基三甲氧基硅烷(HDS)和1H,1H,2H,2H-全氟十七烷三甲基氧硅烷(FDS)为改性剂、乙醇/水溶液为分散介质,采用浸渍法和喷雾法对杨木纤维(PWF)表面改性,制得HDS浸渍改性杨木纤维(HPWF)、FDS浸渍改性杨木纤维(FPWF1)和FDS喷雾改性杨木纤维(FPWF2).考察了溶剂配比、硅烷用量、硅烷水解温度和时间、反应温度及反应时间等因素对PWF表面改性效果的影响,并通过红外光谱(FT-IR)、接触角测量、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)及扫描电镜(SEM)等方法表征了改性前后PWF的结构与表面性能,结果表明:在乙醇质量分数60％乙醇/水溶液中以HDS与PWF活性羟基物质的量比0.4:1、HDS于60℃水解1 h,再与PWF于60℃反应1 h,所得HPWF的表面接触角达139°;在乙醇质量分数50％乙醇/水溶液中以FDS与PWF活性羟基物质的量比0.16:1、FDS于60℃水解1 h,再与PWF于60℃反应1 h,所得FPWF1的表面接触角达141°;FDS与PWF活性羟基物质的量比0.008:1,经喷雾搅拌使纤维表面润湿后于120℃活化反应1.5 h,所得FPWF2的表面接触角达138°.与浸渍法相比,喷雾法具有硅烷用量小、工艺简单、清洁高效等特点.此外,改性后杨木纤维的结晶度提高(由62.1％提高到67.7％ ～69.7％),表面变得粗糙,比表面积增加,表面极性降低,疏水性能显著提高,有利于改善与疏水性基体树脂的界面相容性与粘结作用.