2 结果与分析
2 1 浸注件石蜡保护效果的研究将浸注有机单体后的木材放入融化的石蜡液中 ,然后取出放入冷水中 ,木材的外表形成石蜡保护膜。石蜡保护的目的是为了防止有机单体从木材内部流出或固化过程中挥发。表 1是 69-杨浸注试件固化前保护与不保护两种状态下制成的木塑复合材料分别与未浸注试件密度的比较从表 1中可以明显看出 ,保护状态下制作的木塑复合材料其密度比素材增加一倍 ,而未保护状态下制作的木塑复合材料其密度
增加的很少。这主要是由于升温固化过程中有机单体从木材内部流出并挥发掉。
2 2 有机单体中加入少量还原剂ＦｅＣｌ2 对复合材料性能的影响在有机单体中加入少量还原剂ＦｅＣｌ2 ,目的是改善 45～ 50℃的低温下单体的聚合反应速度和材料的性能。由于ＦｅＣｌ2 不溶于有机单体 ,所以首先要将ＦｅＣｌ2 溶于酒精溶液 ,然后取少量这种饱和液 (体积比 0 1 % )加到单体中去。浸注后的试件在石蜡保护状态下于 40～ 50℃的环境中固化 1 4ｈ。表 2是两种状况下制造的木塑复合材料与基材 69-杨
的硬度比较。
从表 2可以看出端面硬度在加入ＦｅＣｌ2后有所降低 ,而其他两个方向却提高了许多。由于木材利用是其他两个方向的利用 ,所以这一结果是有利的。但为了证实亚铁离子的放置被氧化失效 ,在上述试验用浸注液放置72ｈ后 ,我们重复了上述试验所得复合材料硬度结果为 :端面 3 3 0 0Ｎ ,弦切面 3 40 0Ｎ ,径切面 2 43 3Ｎ。这一结果甚至小于未加ＦｅＣｌ2的硬度值。这主要可以解释为亚铁离子和引发剂形成了氧化还原反应 ,使二者同时失效。失去部分引发剂后 ,聚合反应效率大大降低 ,而未聚合的有机单体却流失掉 ,结果导致复合材料硬度的大幅度降低。所以采用ＦｅＣｌ2来改善复合材料性能这一方法 ,试验液中要定期补充亚铁离子和化学引发剂 ,这样才能保证生产出的木塑复合材料性能稳定。
2 3 有机单体中加入色素后复合材料性能的变化
在工业生产中 ,有时想改变一下材料的颜色 ,以满足各种需要。为木材着色这在国内外相关资料中均有研究报导 ,而我们是想采用在浸注液中加入色素的办法来改变材料的颜色。加入色素后复合材料的性能是否会发生变化以及变化的趋向是本项研究的目的。在研究中选用了三种色素 :固绿、结晶紫和透明茶。表 3是上述三种色素在同一试验条件下的木塑复合材料的硬度值。
表 3 添加与未添加颜料的复合材料硬度
颜 料硬度值 (Ｎ) 端面 弦切面 径切面
未着色 560 0 43 1 6 480 0
固绿 50 7571 2 0 83 3 0
结晶紫 3 3 8554855985
透明茶 41 90 63 90 53 90
从表 3可以看出 :加入色素后 ,木塑复合材料的硬度在木材的三个方向上发生了变化 ,端面有不同程度的降低 ,而在其它两个方向增加了。不同的色素影响程度也不一样 ,但所有的影响效果都是积极的。
一般的色素在甲基丙烯酸甲酯中的溶解度很小 ,所以有些色素需要借助于酒精 ,而酒精的过量加入可能会产生不利的影响。综合各方面的情况和我们的实践经验 ,色素的加入量不宜太大。加入量太大时 ,会出现色素颗粒悬浮于溶液中。而在真空浸注时 ,悬浮的色素颗粒会堵塞单体进入木材内部的通道 ,从而影响浸注效果 ,造成木塑复合材料的严重不均匀性。经实验观察 :色素加入量应控制在 0 5ｇ/ 1 0 0 0ｍｌ单体溶液以下。
2 4 低温固化时间与复合材料中单体固化率的关系
在我们的固化程序中 ,先用 45～ 50℃的固化时间 4ｈ后有机单体已完全转化成塑料 ,复合材料中已无有机单体的气味
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