data-full-width-responsive="true"> 引 言纤维板是以木质纤维或其
他植物纤维为原料,施加脲醛树脂或其他合成树脂, 经过纤维分离、成型、热压等工序制成的具有良好的物理力学性能和机械加工性能的人造板材[1 ] 。纤维板按密度大致分为硬质纤维板、中密度纤维板和软质纤维板(低密度纤维板) [ 2 ] 。其中硬质纤维板和市面上常见的高密度纤维板虽有不同, 但两者都有较高的强度和致密性, 具备一定防水、防潮性能; 低成本的软质纤维板强度小, 防水性差, 吸音隔热好, 一般用于播音室、影剧院的壁板及天棚等方面, 所以对防水无特殊要求; 中密度纤维板作为室内装修材料、家具等用途的基材[324 ] , 要求具备一定的防水性能。生产中密度纤维板使用的原材料除了吸水性的木质纤维外, 还需要加入防水剂, 常见的是蜡类添加剂[5 ] , 如熔融石蜡、乳化石蜡[ 627 ] 。目前用量较大的是石蜡松香乳液[829 ] 。这些防水剂属于添加型[10 ] , 与木质纤维之间是物理联接, 防水效果和耐久性不够好[11 ] 。采用反应型有机硅复合防水剂处理成型后的中密度纤维板, 根据使用时的防水需要, 喷涂到板材表面, 使其在不改变强度和外观的前提下, 达到防水防潮的效果。1 实验仪器和预处理111 主要实验仪器螺旋测微仪(精度001 mm) ; 镀铬游标卡尺(精度002 mm) ; 天平(感量001 g) ; 木材万能力学实验机( 精确10 N ) , 专用卡具; 烘箱(DHG29053A) 。112 试样预处理11211 试样的防水处理 在大气相对湿度60 %～70 %和温度(20 1) ℃处理试样至恒重, 对纤维板切割取样、试样密度测定[12 ] 。试样用不同浓度(0 , 135 % , 270 % , 540 % , 10 80 %) 的防水剂采用表面喷涂法处理, 喷涂2～3 次。参照组试样为原出厂的未经防水剂处理的纤维板。11212 试样干燥 喷涂处理后的试样放入(20 1) ℃的烘箱中干燥处理。质量恒定时, 取出。11213 试样防水性能测试 试样的吸水率、吸水厚度膨胀率和静曲强度的测定按GB/ T 11718 1999[ 12 ] 的规定进行。2 实验、结果与讨论211 反应型防水剂的制备和防水机理21111 反应型防水剂的制备 反应型有机硅防水剂由有机硅醇钾(A 剂) 和羟甲基化水解聚丙烯酰胺(B 剂, 自行合成) 反应而成。本实验起防水作用的主要成分为A 剂,
它是以烷基卤硅烷为原料制备的, 而B 剂的作用是作为一种助剂, 防止开裂、增强弹性防水性能。合成步骤分别为:
HPAM 的水解度为10 %左右, H HPAM 中羟甲基化度占HPAM 中丙烯酰胺基的5 % , 控制反应温度不超过45 ℃。B 剂占整个体系总量的03 %。水解后的黏度有所下降, 原因是分子间的溶剂化作用使其溶解性增强, 而且与硅醇钾的配伍性、互溶性增强。B 剂是一种阴离子聚电解质, 由于部分羟甲基化的基团与木纤维中的羟基脱水后形成的不亲水的有机大分子网状结构, 使反应表面干燥后形成一防水透气的憎水膜, 另外定量硝酸铝的加入, 可以提高强度。21211 反应型防水剂的作用机理 纤维板吸湿、吸水主要是细胞壁纤维素无定性区和微晶表面上存在大量的极性基(主要是OH) 及纤维表面的电荷。防水剂与板材的化学作用主要是A 剂和B 剂与纤维表面羟基负性界面发生不可逆的化学反应[12 ] 。喷涂到纤维板表面的A 剂在空气中很快水解形成有机硅醇, 然后与羟基反应形成末端带有Si R基的硅氧烷链并相互缩合, 而B 剂除了发挥以上作用外, 由于大分子量的弹性体与A 剂反应时避免引起龟裂, 从而在板材表面毛细孔内壁形成一层均匀且致密的有机大分子的烷基聚硅醚憎水膜, 使板材表面与水的接触角增大( 90) , 板材表面性质的改变, 有效地提高了板材的尺寸稳定性和防水性能。
