由树皮化合物制成的木材的保护涂层

2024-11-27 15:46来源:大智报

为了利用树皮的天然保护特性,瑞典和拉脱维亚的研究人员利用桦树和云杉树皮的化合物为木材制造了一种防水涂层。这是第一个完全来自树皮的木材保护涂料,不含额外的化学物质。

耐久性是建筑中使用的木质材料的一个挑战,因为室外环境会使它们暴露在潮湿、高温、阳光和微生物中。使用保护涂层可以延长这些材料的使用寿命,而木材加工业目前依赖于合成涂层,这些涂层通常含有有害的有机溶剂和来自化石碳氢化合物资源的聚合物。

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涂有纳米复合涂层的木材横截面的SEM图像

来源:©Mika Sipponen/斯德哥尔摩大学

木材的特写与新的树皮衍生的防水涂层旁边的桦树和云杉树皮

来源:©Matilda Andersson/斯德哥尔摩大学

Fengyang Wang和Ievgen Pylypchuk展示了用树皮衍生配方涂覆的木材的耐水性

来源:©Matilda Andersson/斯德哥尔摩大学

王凤阳展示了两个带有树皮衍生防水涂层的木材样品

来源:©Matilda Andersson/斯德哥尔摩大学

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虽然之前的研究已经探索了树皮衍生化合物作为合成混合物的添加剂,但斯德哥尔摩大学的Mika Sipponen及其同事开发的涂层完全来自树皮。它含有90%的亚亚麻酸,从桦树皮中提取,10%的多酚,从云杉树皮中提取。

加热可以使亚苯胺酸形成坚硬的橡胶状防水涂层。然而,亚苯胺酸是粘性的,不溶于水,而且它们的蜡质性质使得在不添加有机溶剂的情况下很难均匀地涂抹它们。在这里,Sipponen的团队使用云杉多酚来稳定亚琥珀酸在水悬浮液中,使它们均匀分布以形成均匀的涂层。改变云杉皮多酚的浓度也可以调整固化涂层的机械性能。

鉴于树皮通常被当作废物处理或燃烧以产生能量,这项研究为这种未充分利用但储量丰富的材料增加了价值。

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