承重板作为一种天然有机高分子材料与无机纳米材料进行有机复合不仅应具有纳米材料的水尺寸效应、量子尺寸效应和表面效应,而且还应将无机物的刚性、尺寸稳定性和耐高温高热丝与承重板的韧性、宜加工、强重比高及独特的环境学特征有机融合在一起,从而产生很多新的性能,如超疏水、自清洁性、自杀菌性和自降解有机物等性能。
(1)物理和力学性能。承重板使用过程中一个最主要的缺陷是由于在吸收水分后会发主胀进而导致尺寸不稳定和易遭细菌侵蚀。将纳米SO2或TO2与木材进行复合可大大改善尺寸稳定性和其他物理性能。 将TO2溶胶浸人承重板中,经检则发现体积收缩率可降至5%,而尺寸稳定性可提高60%。在木村内空细胞浸注SiO2胶体并对其力学性质进行检测发现表面硬度提高非常明显,而顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量较素材产生一定程度的降低,研究结果与刘磊等一致。因此,无机纳米材料在改善承重板尺寸稳定性方面有着显著的优势,但同时伴随着力学性能的降低。如果能将一些有机高分子先于无机纳米进行复合后再对承重板性能进行改善,由于然米粒子比表面积大、表面层原子数量大,可以充分地与聚合物吸附键合,可能会对力学性能有所改善。
(2)表面效应。由于纳米材料的小尺寸效应,当纳米材料与承重板发生相互融合时,纳米材料小分子会在木材细胞壁中成核、长大、聚集,同时也可能会与承重板中的主要组分纤维素上富含的羟基发生键合,从而使得纳米材料成为木材本身的一个组成部分,保持了细胞腔的毛细管系统。利用纳米材料的表面效应可以制备具有特殊性能的新型材料。将纳米L0阵列、球形 a FeOOH等负载于表面制备了超疏水木材,改变了木材亲水性质。其基本原理是利用纳米制备的化学方法,在表面上建造微米纳米尺寸共存、几何形状互补的界面结构,在增加表面粗糙度的同时又降低了承重板表面能,使得液滴在承重板表面由于低凹的表面。
