镀膜木材防水性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

由于木材具有其独特的优良特性，比如可再生，环保。木质饰面给人以一种特殊的优美观感。所以，木材在建筑工程尤其是装饰领域中，始终保持着重要的地位。大到木结构建筑，小到家具，门窗，地板等，应有尽有。随着经济的发展和社会的进步，人们对木材的使用赋予跟高的要求和期望，对多功能木材产品显示出了越来越高的需求。但是，林木生长缓慢，我国又是森林资源贫乏的国家之一，这与我国高速发展的经济建设需用大量木材，形成日益突出的矛盾。不仅如此，木材是一种生物有机材料，会以为坏境中的气候和生物因素的影响而遭到破坏。首先，木材是一种多孔性毛细管胶体型润湿材料，而且木材中含有很多亲水基团，随着外界温度和湿度的变化，容易蒸发或吸收水分，产生干缩或湿胀，导致木材尺寸不稳定，产生内应力，发生翘曲，变形和开裂。其次，木材主要是由三大素组成，纤维素、半纤维素、木质素，还有一些抽提物，这些化学物质的存在使得木材容易腐朽，变色等，极大的影响了木材使用率，局限木材使用范围。

木材表面是决定木制品的产品质量、使用价值和商业价格的主要因素，对木材加工和利用等也具有重要的意义，随着森林资源的加剧，对木材表面化学改性研究也具有重大的意义。而如何在木材表面通过科学改性，做到在基本不损伤木材原有优点的前提下，赋予木材尺寸稳定性、阻燃性提高，木材的耐候性、耐久性和使用年限，改进木材的物理力学性能，克服木材固有缺点，使低劣质材优化，拓宽木材的应用领域一直是研究学者的研究方向。不仅如此，通过对木材改性，赋予木材更丰富的外观特征，提高木材的美观性、力学性能、硬度和耐磨性，而且通过表面处理技术可以赋予木材表面隔热、绝缘、耐水、耐腐蚀、防霉、防蛀、耐燃、导电等功能，从而更有效地利用木材资源

2. 国内外研究现状分析

目前研究热点为等离子体技术改性技术。等离子改性技术在汽车工业、航空工业船舶制造、汽车工程、电子工业、包装工业、家用电器、纺织品生产和医疗技术等领域取得了理想的效果。等离子体技术在木材科学与技术领域的研究和应用有明显上升的趋势。因为木材也是一种高分子材料，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。等离子体状态下，离子化的气体与木材表面发生化学反应，如活化、接枝、沉积、聚合等，从而使木材表面的成分发生变化，导致表面性能发生明显的变化。

聚对二甲苯新型聚合物材料在六十年代中期首先由美国联碳公司(unioncarbide)开发入实用阶段，其商品名为parylene，翻译成中文为派拉伦或者派瑞林，它是一种热塑性高分子材料。parylene以膜的形式沉积在物体表面，故其制备过程通常称为parylene沉淀或parylene涂敷。在涂敷过程中，单体的气相沉积与膜的形成几乎同时进行，不存在液相的过渡态，而且一般在室温下进行，从而可使被涂敷的物体免受由于温度变化引起的体积膨胀或收缩，而产生的裂纹、剥离等缺陷，可以极均匀、无针孔地涂覆在任何形状的物体表面上，得到具有良好的生物惰性、机械性能、电学性能和化学惰性的透明的薄膜。

parylene主要应用在微电子、半导体领域做高纯度的钝化层和介质层，混合电路绝缘和隔离保护;在mems领域用做钝化、防护、润滑等涂层;在生物医学防腐及文物保护等领域作为隔离、固化、加固材料[26,27]。国内外对薄膜制备原理、薄膜形态、结晶度、薄膜质量影响因素以及薄膜改性进行了多方面的研究。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1.木材表面镀膜工艺：将木材制成一定大小的试件，经过处理送至镀膜厂，采用一定镀膜工艺参数进行镀膜。

2.镀膜后木材表面特性表征：采用接触角测量仪，以蒸馏水为测试液，测试木材镀膜前后表面接触角的变化；计算其表面自由能。同时采用扫描电镜（sem），通过不同的放大倍数观察镀膜前后木材表面微观形貌变化。

3.镀膜木材防水性能测试：根据gb1931-91对试样进行吸水率以及木材湿胀性测定。

4. 研究创新点

目前几乎尚无木材真空蒸发镀膜木材表面改性的研究报道，本文首次尝试在木材表面进行真空蒸发镀膜可行性研究，镀膜材料为Parylene-c粉，即二氯聚对二甲苯，根据聚对二甲苯薄膜的特性，探索改性后木材的防水性能。