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硅溶胶用于木材改性

杨木是我国人工林的主要树种，但因材质软、强度低等缺点限制了其使用，需进行提质增值加工来拓宽应用范围。研究表明，用无机物与木材结合制备无机复合木材，其密度、抗弯强度和阻燃等性能均可以得到明显改善。硅溶胶具有黏度低、粒径小的特点，能够有效渗入木材孔隙结构中，经过凝胶、干燥后得到稳定的空间结构和较高的硬度；硅溶胶安全环保，无游离甲醛，具有较好的热稳定性和生物相容性，是一种很好的木材改性剂。

常用的木材改性硅溶胶分酸性和碱性两种，酸性硅溶胶对木材自身结构影响小；碱性硅溶胶会使木材发生一定程度降解，但也可以改善渗透性。酸性、碱硅溶胶改性对木材性能会产生不同的影响，改性处理后的木材弯曲性能和热降解特性等方面会存在差异。

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在硅溶胶中，SiO2表面含有大量的水和羟基等活性基团，可以与磷酸盐通过活性羟基基团交联，促进涂料网状结构的形成。硅溶胶可以常温固化，在涂料中优先形核，这对于降低磷酸盐无机涂料的固化温度是一个很好的选择。选择合适添加量的硅溶胶，可以降低磷酸无机涂料的固化温度，且可以增强涂层腐蚀前期的抗腐蚀能力。有研究显示，添加4.5%硅溶胶的磷酸盐涂料可以使涂料的吸热峰和放热峰往低温方向移动，同时使涂料吸热峰量减小，从而可以降低磷酸盐涂料的固化温度，使涂层在180℃固化完全；添加4.5%硅溶胶的磷酸盐无机涂层可以长期保持涂层的连续性和完整性，可提高涂层腐蚀初期的阻抗模值；但添加量过多，反而会因为产生过多的体积差，使涂层开裂，严重影响涂层的防腐性能。

分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质。常用分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.3~2 nm）的孔道和空腔体系。此外还发现了磷铝酸盐类分子筛，并且分子筛的骨架元素（如硅、铝、磷）也可以被其它元素（杂元素，如铁、硼、铜、锰等）取代。

分子筛的分类：

l 按照骨架元素分为：硅铝（包括硅铝磷类SAPO，下同）类、磷铝类、骨架杂原子类；

l 按照孔径大小划分：微孔、介孔、大孔分子筛；

l 按照拓扑结构（由原料配比决定的）分为：A、X、Y；

l 按照代际划分：代（合成沸石）、第二代（ZSM）、第三代（SAPO）等；

硅溶胶为硅铝类和硅铝磷类分子筛提供硅源。此外，硅溶胶在分子筛原粉成型的过程中起粘结剂的作用。