埃洛石改性酚醛樹脂及其載藥對(duì)重組竹防霉性能的影響1)

李懷瑞 越顯峰 靳肖貝 張融 覃道春

(國(guó)際竹藤中心，北京，100102)

我國(guó)竹材資源豐富，竹材強(qiáng)度高、硬度大，但用于人造板材制造時(shí)由于材料單元徑級(jí)小，使其利用范圍受到一定限制[1]。重組竹是以竹束為構(gòu)成單元，按順紋組坯，經(jīng)膠合壓制而成，避免了因材料單元小對(duì)板材幅面的限制，且其物理力學(xué)性能優(yōu)良，極大地提高了竹材利用率，具有較大的市場(chǎng)需求[2]，目前主要應(yīng)用于戶外地板、墻板、景觀等[3-4]。但竹材中富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，易受霉菌的侵害，破壞材料的外觀，顯著降低竹材及其產(chǎn)品的使用壽命和價(jià)值[5]。如何針對(duì)重組竹基本單元和加工工藝的特點(diǎn)，進(jìn)行有效的防霉處理是重組竹發(fā)展所面臨的關(guān)鍵問題。

重組竹常用的防霉處理方法有高溫?zé)崽幚砗驮诩庸み^程中添加防霉劑。但這些處理均存在一些缺點(diǎn)，秦莉[6-7]比較了熱處理對(duì)重組竹防霉防腐性能和力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)熱處理對(duì)防霉性能的提升有一定作用，但經(jīng)熱處理的重組竹材靜曲強(qiáng)度和水平剪切強(qiáng)度值均出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。張宏[8]采用3種防霉劑分別浸漬竹篾，發(fā)現(xiàn)浸漬竹篾后，壓制的重組竹板材對(duì)霉菌的防治效力不佳，分析認(rèn)為主要是因?yàn)橹亟M竹制備過程中需要熱壓，熱壓溫度過高致使竹篾中的防霉劑產(chǎn)生熱分解。

埃洛石納米管(HNT)是一種天然硅鋁酸鹽礦物，具有介孔級(jí)的中空管狀結(jié)構(gòu)，可以負(fù)載多種活性客體分子。靳肖貝等[9-12]利用埃洛石負(fù)載防霉藥劑3-碘-2-丙基-丁基氨基甲酸甲酯(IPBC)后，發(fā)現(xiàn)埃洛石對(duì)防霉劑IPBC具有很好的保護(hù)效果。同時(shí)，埃洛石還具有較好的分散性和界面相容性，應(yīng)力荷載可以傳遞至納米粒子上，其剛性的管狀結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度有增強(qiáng)作用。Lei et al.[13]通過直接共混法將聚酰胺與HNT進(jìn)行共混，結(jié)果顯示HNT能夠大幅提高聚酸胺體系的力學(xué)性能。另外，重組竹的力學(xué)性能與膠黏劑的固化密切相關(guān)，納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，以及其較高的表面活性，會(huì)對(duì)酚醛樹脂的固化反應(yīng)產(chǎn)生影響。差示掃描量熱法(DSC)是研究熱固性酚醛樹脂固化反應(yīng)最普遍的方法，通過對(duì)不同的升溫速率下酚醛樹脂固化過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可計(jì)算得出相應(yīng)的熱力學(xué)參數(shù)[14-16]。

綜上，為了解決重組竹所用防霉劑在加工過程的熱分解問題，同時(shí)提高其物理力學(xué)性能，本研究嘗試?yán)冒Ｂ迨瘜?duì)防霉藥劑的負(fù)載提高其熱穩(wěn)定性，并將制備的載藥埃洛石改性酚醛樹脂用于制造重組竹，實(shí)現(xiàn)重組竹材的防霉。本研究旨在分析埃洛石納米管的添加對(duì)酚醛樹脂固化過程、重組竹板材力學(xué)性能及板材實(shí)際防霉性能的影響，為重組竹的室外應(yīng)用及竹材資源高效長(zhǎng)久利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

埃洛石納米管(HNT)購于湖北省丹江口市，白色粉末，長(zhǎng)度約500～1 000 nm，管外徑約50～70 nm。納米蒙脫土(MMT)購自山東頤和公司，微黃色粉末，直徑可達(dá)1～2 μm。納米三氧化二鋁(Al2O3)購自羅恩試劑公司，白色粉末，直徑20 nm，γ晶型。酚醛樹脂膠黏劑(PF)，購自太爾公司，固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48%。竹束：毛竹采自福建永安，3～4年生，竹材經(jīng)疏解、碾壓等，制成長(zhǎng)300 cm、寬20～40 cm、厚約8 cm橫向不斷裂、縱向較松散的竹束。二甲基亞砜(DMSO)，購自北京化玻站，純度99%。防霉劑：3-碘-2-丙基-丁基氨基甲酸甲酯(IPBC)，購自北京化玻站，純度97%。菌種：黑曲霉(Aspergillusniger)，可可球二孢(Botryodiplodiatheobromae)，中國(guó)林科院木材工業(yè)研究所提供。去離子水(DI)，實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2 樣品的制備

①載藥埃洛石(HDI)制備。為了提高埃洛石的載藥量，首先對(duì)HNT進(jìn)行插層活化[17]。具體操作步驟如下：稱取HNT倒入DMSO溶液中，m(DMSO)∶m(去離子水)∶m(HNT)=10∶1∶1，在60 ℃條件下磁力攪拌24 h后離心，之后用去離子水和乙醇分別進(jìn)行離心清洗，放入烘箱中過液干燥(60 ℃)，將所得固體研磨成粉末狀，命名為HD。稱取6 g HD加入到100 mL的IPBC乙醇溶液(質(zhì)量濃度為200 g/L)中超聲15 min，除去管腔中空氣，再抽真空至-0.1 MPa，恢復(fù)氣壓并磁力攪拌5 min(抽真空、磁力攪拌兩次)，再次抽真空后攪拌24 h。所得固體用異丙醇離心清洗后放入烘箱過夜干燥(60 ℃)，研磨成粉末狀，命名為HDI。

②納米材料改性酚醛樹脂制備。稱取31.3、62.6、94.0 g(分別占酚醛樹脂(PF)干膠量3%、6%、9%)納米材料(埃洛石、蒙脫土、三氧化二鋁)分別置于有2 000 g水的燒杯中，磁力攪拌均勻(24 h)。隨后緩慢倒入市售酚醛樹脂膠黏劑中(質(zhì)量2 174 g，固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)48%)，機(jī)械攪拌20 min，此時(shí)膠液固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%。稱取10 g改性膠液，冷凍干燥后研磨成粉末，用于X射線衍射(XRD)、差示熱掃描(DSC)表征。

③重組竹制備。1 800 g竹束放入納米材料改性酚醛膠中(質(zhì)量為4 174 g固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)浸膠10 min，取出放置10 min瀝干膠液。將浸完膠的竹束氣干至含水率6%左右，手工鋪裝竹束熱壓成板，尺寸300 mm(縱向)×140 mm(弦向)×10 mm(徑向)。制板工藝參數(shù)：目標(biāo)密度1 g/cm3，熱壓壓力6.0 MPa，厚度10 mm，速度1.0 min/mm，冷卻時(shí)間20 min，溫度150 ℃。

按上述條件制備出分別添加有埃洛石、蒙脫土、三氧化二鋁的重組竹樣品，其中每一種納米材料均壓制了不同添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、6%、9%)水平的改性重組竹板材4張。同時(shí)，用同樣工藝制備了未改性重組竹板4張，用于物理力學(xué)性能的對(duì)比。

為對(duì)比防霉效果，將制備出的載藥埃洛石HDI按照相同工藝制備出了防霉重組竹樣品，并根據(jù)埃洛石載藥量計(jì)算出板材上IPBC的質(zhì)量，將等量純IPBC溶于乙醇溶液直接噴于竹束的表面，采用相同壓板工藝，利用未改性的酚醛膠制備重組竹板用于對(duì)比。

1.3 性能測(cè)試

納米材料微觀形貌觀察：利用美國(guó)FEI公司FEG-XL30型場(chǎng)發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡觀察埃洛石、蒙脫土和三氧化二鋁的微觀形貌。

X射線衍射分析(XRD)：利用型號(hào)為X’Pert Pro 30X的X射線衍射分析儀表征改性酚醛膠晶體結(jié)構(gòu)和載藥處理前后埃洛石的晶體結(jié)構(gòu)。

DSC非等溫測(cè)試：對(duì)于改性酚醛膠和未改性酚醛膠，分別稱取約7 mg的樣品置于坩堝中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，分別選擇5、10、15、20 ℃/min的升溫速率升至200 ℃，記錄DSC數(shù)據(jù)。

熱分析儀(TGA)：利用美國(guó)TA公司的TGA Q500型熱分析儀計(jì)算IPBC在埃洛石中的負(fù)載量，稱取待測(cè)樣品7～10 mg，用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，升溫速率10 ℃/min，溫度范圍為35～700 ℃。

物理性能：按照GB/T 30364—2013《重組竹地板》中室外用竹地板吸水厚度膨脹率、吸水體積膨脹率測(cè)試方法。

力學(xué)性能：參照GB/T 17657—2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法》。彈性模量試樣從制作的4塊試板上鋸取尺寸為280 mm×25 mm×10 mm的試件8個(gè)(每塊試板取兩個(gè)試樣)。內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度試樣選取水煮28 h后的試樣，6個(gè)為一組。

防霉性能評(píng)價(jià)：參照GB/T 18261—2013《防霉劑對(duì)木材霉菌及變色菌防治效力的試驗(yàn)方法》。試件尺寸50 mm×20 mm×10 mm，試菌為黑曲霉(Aspergillusniger)、可可球二孢(Botryodiplodiatheobromae)，菌種由中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所提供。試件接菌4周后，目測(cè)污染面積并計(jì)算被害值，感染值越低，則說明防霉防變色效果越好。感染值判斷標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 納米材料微觀形貌的掃描電鏡分析

圖1所示為埃洛石、蒙脫土和三氧化二鋁的SEM圖片?？梢钥闯?，埃洛石呈現(xiàn)出明顯的棒狀結(jié)構(gòu)，表面光滑，長(zhǎng)度約在500～1 000 nm。蒙脫土主要呈現(xiàn)片層狀結(jié)構(gòu)，粒徑較大，片層直徑可達(dá)1～2 μm。納米三氧化二鋁為球狀，直徑約為20 nm。選取3種不同形態(tài)的納米材料，有助于分析材料的化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)對(duì)各項(xiàng)性能的影響。

表1 試樣感染值判斷標(biāo)準(zhǔn)

2.2 改性膠黏劑XRD表征

如圖2所示，埃洛石在2θ=12.25°附近有強(qiáng)衍射峰，為埃洛石晶體結(jié)構(gòu)中001晶面的衍射特征峰[18]，蒙脫土在20°出現(xiàn)特征峰[19]。γ相納米氧化鋁的特征峰在45°和67°[20-21]。上述3種納米材料的特征峰均分別出現(xiàn)在其摻雜改性的膠黏劑中，并隨著納米材料添加量的增加，納米材料的特征衍射峰強(qiáng)度逐漸增加，說明在實(shí)驗(yàn)選取摻雜范圍內(nèi)，3種納米材料均具有良好的分散性。

2.3 改性膠黏劑固化動(dòng)力學(xué)分析

實(shí)驗(yàn)采用DSC對(duì)膠黏劑經(jīng)不同納米材料改性前后的固化動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，圖3為酚醛樹脂及添加量為6%埃洛石的酚醛樹脂在不同升溫速率下的DSC非等溫曲線?？梢钥闯觯尤渲案男苑尤渲墓袒磻?yīng)為放熱過程，據(jù)此可求出固化反應(yīng)的起始溫度T0、峰頂固化溫度TP、固化反應(yīng)熱ΔH等熱力學(xué)數(shù)據(jù)(表2)。根據(jù)原始數(shù)據(jù)可計(jì)算出活化能Ea，活化能的計(jì)算公式采用Kissinger方程[22]。

對(duì)比純酚醛樹脂和納米材料改性酚醛樹脂固化溫度可以看出，同一升溫速率下，納米材料改性酚醛膠的初始固化溫度T0、峰值溫度TP均下降，說明納米材料的加入降低了固化的特征溫度，有利于固化反應(yīng)發(fā)生。加入納米材料在同一升溫速率下(10 ℃/min)的固化反應(yīng)熱ΔH逐漸降低。根據(jù)文獻(xiàn)[23-24]報(bào)道，納米材料具備的這種加速固化特征可能是由于納米材料具有較高的熱傳導(dǎo)速率，同時(shí)材料表面大量的活性基團(tuán)的存在，對(duì)反應(yīng)具有催化作用，導(dǎo)致起始固化溫度(T0)和峰頂固化溫度(TP)向低溫移動(dòng)。3種納米材料中，隨著添加量的增加，埃洛石對(duì)起始固化溫度(T0)和峰頂固化溫度(TP)的降低作用最為明顯，在9%添加量時(shí)，兩者相比原始酚醛樹脂分別降低了13.02 ℃和1.24 ℃。

表2 3種納米材料不同添加量酚醛樹脂的固化動(dòng)力學(xué)參數(shù)

Kissinger方法是研究膠黏劑固化動(dòng)力學(xué)的經(jīng)典方法，其假設(shè)固化反應(yīng)峰值溫度為固化反應(yīng)最大速率處，反應(yīng)級(jí)數(shù)n在固化過程中始終不變。Kissinger方程如下：

(1)

式中：β=dT/dt代表升溫速率(K/min)；TP為峰頂固化溫度(K)；Ea為表觀活化能(J·mol-1)；R為理想氣體常數(shù)8.314 J·mol-1·K-1。根據(jù)Kissinger方程對(duì)3種納米材料改性的酚醛樹脂的固化動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行線性擬合(圖4)，可得不同條件下改性樹脂的固化活化能，結(jié)果見表3。

可知，隨著埃洛石添加量的增加，酚醛膠固化反應(yīng)的活化能呈現(xiàn)出一個(gè)先降低再增加的規(guī)律，說明適當(dāng)?shù)陌Ｂ迨砑恿靠梢杂行У亟档凸袒磻?yīng)所需要的活化能，促進(jìn)固化反應(yīng)的發(fā)生。蒙脫土隨著添加量的變化，所需活化能發(fā)生大幅下降并基本保持在一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值。適量三氧化二鋁的加入也會(huì)降低發(fā)生固化反應(yīng)所需的活化能。一般認(rèn)為表觀活化能決定固化反應(yīng)進(jìn)行的難易程度，參與反應(yīng)的分子只有獲得大于活化能的能量，固化反應(yīng)才能進(jìn)行。3種納米材料中，納米蒙脫土和氧化鋁均大幅降低了固化反應(yīng)的活化能，可以認(rèn)為其對(duì)于固化反應(yīng)的進(jìn)行具有催化作用。而埃洛石納米管的加入相較其余兩者作用并不明顯，因此埃洛石的添加對(duì)于重組竹的熱壓工藝不會(huì)產(chǎn)生太大影響，適合進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。

表3 3種納米材料不同添加量酚醛樹脂固化反應(yīng)活化能

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與純酚醛膠固化過程相比，適量的納米材料加入酚醛膠中并不影響酚醛膠的固化，反而可能加速固化反應(yīng)的進(jìn)行，利于材料工業(yè)生產(chǎn)中減少能源消耗。

2.4 納米材料的加入對(duì)重組竹力學(xué)性能的影響

為進(jìn)一步研究埃洛石對(duì)重組竹理化性能的影響，利用改性酚醛膠制備重組竹并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，主要探究了不同納米材料、不同添加量對(duì)重組竹吸水厚度膨脹率、吸水寬度膨脹率、彈性模量，以及內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的影響，測(cè)試結(jié)果表4所示。

表4 納米材料添加對(duì)重組竹物理力學(xué)性能的影響

與空白對(duì)照樣相比，埃洛石的加入可以降低重組竹板吸水厚度膨脹率，吸水厚度≤10%，符合室外用重組竹地板的理化性能指標(biāo)[25]，吸水體積膨脹率的變化趨勢(shì)和吸水厚度膨脹率基本保持一致，分析認(rèn)為由于埃洛石的添加，水分子在重組竹內(nèi)的傳輸路徑受到埃洛石的阻礙，變成了迷宮狀曲折路徑，從而減少了水的吸收[26]。同時(shí)埃洛石表面的羥基與樹脂中的羰基、酚羥基等官能團(tuán)發(fā)生相互作用，增強(qiáng)界面膠合性能，提高了重組竹的尺寸穩(wěn)定性[27]。而三氧化二鋁吸水寬度膨脹率和吸水體積膨脹率基本和空白對(duì)照樣保持一致。蒙脫土的吸水寬度膨脹率和吸水體積膨脹率略微增加，與空白對(duì)照樣相比增加了約3%，這是由于蒙脫土自身良好的吸水性導(dǎo)致的。

隨著埃洛石添加量的增加，其內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和彈性模量都逐漸增加。分析認(rèn)為重組竹力學(xué)性能的增強(qiáng)主要是因?yàn)榘Ｂ迨厥獾膭傂园魻罱Y(jié)構(gòu)，它能夠在重組竹受壓及受拉的過程中有效吸收和傳遞外界的壓力及拉伸應(yīng)力，從而阻礙酚醛膠膠釘?shù)目焖贁嗔?，這也與其他埃洛石復(fù)合材料力學(xué)性能的研究結(jié)果相符[28-30]。比較同一添加量不同種類納米材料對(duì)重組竹力學(xué)性能的影響發(fā)現(xiàn)，埃洛石和三氧化二鋁的添加均增強(qiáng)了內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，但當(dāng)添加量大于6%時(shí)，添加了三氧化二鋁納米材料重組竹板材的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度發(fā)生下降。而蒙脫土的添加則大幅度降低了內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，這與蒙脫土疏松的片狀結(jié)構(gòu)，以及較大的吸水膨脹性有關(guān)。

與對(duì)照樣相比，埃洛石加入對(duì)重組竹的吸水厚度膨脹率和吸水體積膨脹率影響較小，且隨著添加量的增加，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和彈性模量都出現(xiàn)相應(yīng)的增加，但在9%的埃洛石添加量時(shí)，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差較大。分析認(rèn)為納米材料的大量添加，使得膠黏劑黏度增加，膠液在重組竹中的局部分布不均勻，導(dǎo)致了板材力學(xué)性能不穩(wěn)定。在后續(xù)研究中，選用的埃洛石的添加量為6%。納米材料添加量相同時(shí)，埃洛石改性酚醛膠制備的重組竹理化性能均優(yōu)于蒙脫土和三氧化二鋁改性酚醛膠制備的重組竹，且當(dāng)埃洛石添加量為6%時(shí)，改性酚醛膠制備的重組竹吸水厚度膨脹率9.08%，吸水體積膨脹率10.97%，理化性能達(dá)到了國(guó)標(biāo)GB/T 30364—2013《重組竹地板》合格要求，即吸水厚度膨脹率≤10%，吸水體積膨脹率≤15%。

2.5 載藥埃洛石負(fù)載量表征

2.5.1 XRD晶體結(jié)構(gòu)分析

采用XRD表征埃洛石(HNT)、DMSO活化埃洛石(HD)及載藥埃洛石(HDI)的晶體結(jié)構(gòu)，DMSO對(duì)純埃洛石進(jìn)行活化處理，是為實(shí)現(xiàn)埃洛石對(duì)IPBC的高效負(fù)載，各試樣XRD結(jié)果如圖5a所示，根據(jù)布拉格方程：

d=nλ/(2sinθ)。

(2)

式中：d為晶面間距；n為衍射級(jí)數(shù)，n=1；λ為X射線的波長(zhǎng)，λ=0.154 nm；θ為入射X射線與相應(yīng)晶面的夾角。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，純埃洛石在2θ=12.25°附近有強(qiáng)衍射峰，為埃洛石晶體結(jié)構(gòu)中001晶面的衍射特征峰[18]。

根據(jù)上述公式，計(jì)算出埃洛石(HNT)在d001層間距為0.70 nm，DMSO預(yù)處理埃洛石的d001值為1.10 nm，表明DMSO可以直接插入到埃洛石的層間，使001晶面間距增大。根據(jù)插層率公式[31]計(jì)算出DMSO的插層率達(dá)到71.3%，說明DMSO有效實(shí)現(xiàn)了材料的活化，該結(jié)果也與課題組前期研究一致[9]。

2.5.2 藥劑負(fù)載量計(jì)算

根據(jù)本課題組之前的研究[9]，可依據(jù)HDI復(fù)合物和埃洛石的熱質(zhì)量損失性質(zhì)的不同，對(duì)特定溫度范圍內(nèi)的殘質(zhì)量進(jìn)行分析，來計(jì)算埃洛石管腔內(nèi)所負(fù)載的IPBC質(zhì)量分?jǐn)?shù)。圖5b中溫度升至700 ℃附近時(shí)，樣品IPBC、HNT、HD、HDI的殘質(zhì)量基本恒定，殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5.01%、83.16%、81.12%、65.85%。IPBC的負(fù)載量可根據(jù)下式計(jì)算得出。

(3)

式中：r(HD)、r(HDI)、r(IPBC)分別為活化埃洛石、載藥埃洛石、防霉劑IPBC的殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)，本研究制備的HDI中IPBC的負(fù)載量為20.06%。

2.6 防霉性能評(píng)價(jià)

竹材容易受霉菌侵蝕，其中影響最為嚴(yán)重的是藍(lán)變菌和黑曲霉。本試驗(yàn)選用黑曲霉和可可球二孢作為試驗(yàn)菌種，對(duì)比了在重組竹中直接加入IPBC防霉劑和載藥埃洛石的防霉性能，兩種材料中有效成分IPBC的添加量相等，其中載藥埃洛石添加量為6%干膠量，IPBC的添加量為干膠量的1.2%。

圖6為接菌4周后重組竹材表面的霉變情況，表3中為重組竹材表面受霉菌和變色菌侵染的被害值。其中對(duì)照樣重組竹素材表面長(zhǎng)滿了黑曲霉菌絲，經(jīng)藍(lán)變菌侵染后整個(gè)竹塊顏色嚴(yán)重加深，竹塊的感染值均達(dá)到了4，證明了即使是經(jīng)過浸膠-高溫處理后的重組竹仍會(huì)被霉菌和變色菌侵染。而在竹束中加入防霉劑IPBC的防霉效果同樣不佳，黑曲霉感染值達(dá)到4，藍(lán)變菌感染值達(dá)到2。根據(jù)圖5中IPBC的熱分解曲線，IPBC在溫度升至150.89 ℃時(shí)即發(fā)生分解(T5%，分解5%的溫度)，而實(shí)驗(yàn)中采用的重組竹熱壓溫度為150 ℃，分析認(rèn)為在熱壓的過程中IPBC出現(xiàn)了熱分解，且熱壓過程中，緊密接觸熱壓板的重組竹表面溫度最高，表面藥劑大量分解導(dǎo)致了防霉性能失效。

而經(jīng)載藥埃洛石改性制備的重組材樣品，相比其他樣品對(duì)于霉菌和變色菌防治效果有明顯的提升。經(jīng)過4周的培養(yǎng)，竹材表面基本保持光潔，未被霉菌侵染，黑曲霉和藍(lán)變菌的感染值均為0。載藥埃洛石中所含有效成分IPBC的量和對(duì)比樣中相同，但其防霉效力有極大的提升，主要是因?yàn)榘Ｂ迨瘜?duì)IPBC起到了很好的包覆和保護(hù)的作用，降低了IPBC在熱壓的過程中的分解率，保持了藥劑的原有活性。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在添加6%載藥埃洛石的條件下，重組材樣品不僅能提高材料的力學(xué)性能，同時(shí)能獲得良好的防霉效果，霉菌感染值如表5所示。

表5 載藥埃洛石處組竹的防霉性能

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與純酚醛膠的固化過程相比，適量納米材料的加入可以降低固化起始溫度(T0)和峰值固化溫度(TP)及固化反應(yīng)活化能，有利于膠黏劑固化反應(yīng)的進(jìn)行，降低固化能耗。

與對(duì)照樣相比，埃洛石加入對(duì)重組竹的吸水厚度膨脹率和吸水體積膨脹率影響較小，且隨著添加量的增加，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和彈性模量都出現(xiàn)相應(yīng)的增加。納米材料添加量相同時(shí)，埃洛石改性酚醛膠制備的重組竹理化性能均優(yōu)于蒙脫土和三氧化二鋁改性酚醛膠制備的重組竹。且利用埃洛石改性酚醛膠制備的重組竹理化性能達(dá)到了國(guó)標(biāo)GB/T 30364—2013《重組竹地板》的要求，6%埃洛石添加量時(shí)，吸水厚度膨脹率≤10%，吸水體積膨脹率≤15%，為合格產(chǎn)品。

由于IPBC的熱穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致其在重組竹熱壓過程發(fā)生熱分解失效，因此IPBC處理的重組竹防霉效果不佳。HDI對(duì)IPBC的負(fù)載能提高藥劑在熱壓過程中的熱穩(wěn)定性，從而使重組竹獲得了更好的防霉效果。