速生杨做室外木地板材料研究

沈鹏飞　高宏娜　李申　隋呈祥　沈德君

摘 要：本研究利用低分子酚醛树脂对速生杨素材进行加压、浸渍，经处理过的速生杨将与未处理的速生杨素材进行对比，经过力学性能测试，检测处理后的速生杨抗弯弹性模量、静曲强度、胶合强度均比素材均有所提高，均可以达到室外木地板用材的标准。

关键词：速生杨；室外地板；力学强度

速生杨呈白色，木质轻软，不耐水湿，由于其生长速度快，而木材本身的应力小，而作为室外木结构使用必须具有高强度的承重力和抗雨水的能力，但未改性的速生杨并不能达到其要求[4]，所以为了加强速生杨材质的强度，利用低分子酚醛树脂对速生杨素材进行加压、浸渍，经处理过的速生杨将与未处理的速生杨素材进行对比，经过力学性能测试，检测处理后的速生杨抗弯弹性模量、静曲强度、胶合强度均比素材均有所提高，均可以达到室外木地板用材的标准[1-3]。

1 实验材料与制备

1.1 低分子量酚醛树脂制备

安装试验台，60℃下熔解苯酚，加入三口瓶中，再加入30%NaOH溶液，搅拌器搅拌速度400-500r/min之间，反应约10min，水浴锅温度保持60℃。温度控制在60℃，加入甲醛总量的70%，反应50min。加入PVA，反应10min，加入剩余的甲醛，保温3h。降温至30℃，用涂-4杯测定粘度。

1.2 速生杨改性处理

首先将速生杨单板放入浸渍处理罐中，抽真空1小时，然后注入小分子量PF。其次恢复常压后，再加压（0.8MPa，2h），停止试验。自常压开始，采取喷蒸加热的方式，使真空处理罐内温度始终保持70℃～75℃至试验结束，最后取出试件，去除试件表面上多余残小分子量PF后在自然条件下陈放3天。

2 结果与分析

速生杨试件浸渍改性后增重率和试验前、后的密度以及物理力学性质如表1所示。从表1可看出，杨木试件经过PF树脂改性后密度有很大的提高。增重率是前期经过处理的试件较大，改性后两组试件的密度相差不大。与直接浸渍相比，前期经过热水处理的试件改性后密度相对均匀。并且与增重率变化较大的情况相比，改性材的度较为均匀。PF树脂浸渍后的增重率与素材密度成反比，并且与木材构造有很大的相关性。

对改性材弹性模量进行计算和分析，比较各因素对弹性模量的影响。对于改性材的较佳方案是a1c1b3，对静曲强度进行同样的计算和分析，两组试验得出的结论相同：较佳方案是a1c3b2。对抗压强度两组试验得出的结论也相同，较佳方案是a2c3b3。

本课题研究用速生杨作为室外木地板材料，但由于速生杨木质轻软，不耐水湿，自身应力小，而作为室外木地板砖必须具有抗雨水的能力，但單纯的未改性的速生杨并不能达到其要求，通过制备低分子酚醛树脂并以制备药品的不同用量作为三个不同因素来设计正交试验，得到九种不同比例的胶来分别浸渍速生杨单板，再通过热压压制成层积材，将层积材进行力学性能测试，检测处理后的速生杨抗弯弹性模量、静曲强度、胶合强度，并与素材进行对比均有所提高。弹性模量的提高率最大为227.06%；静曲强度的提高率最大为168.88%；抗压强度的提高率最大为153.71%。

可以得出结论：改性浸渍后的速生杨单板层积材达到室外木地板用材的指标。

参考文献

[1]沈德君，杨春芳，林自胜，等.低分子量酚醛树脂改性速生杨试验[J].北华大学学报，2015，16（3）：385-388

[2]李坚，江泽慧，刘君良.水溶性低分子量酚醛树脂的合成[J].木材工业，2001，15（4）：19-21.

[3]方桂珍，李淑君，刘健威.低分子量酚醛树脂改性大青杨木材的研究[J].木材工业，1999，13（5）：17-19.

[4]孙海燕.加拿大力推原汁原味木结构建筑[J].建设科技，2006，17（28）.

*通讯作者：沈德君。