環氧單體改性木材小筆記

木材的細胞壁上存在大量羥基（—OH），是一種活潑基團，並且羥基具有親水性，可與水形成氫鍵，造成木材具備較強的吸水性能，以至於力學性能降低。然而，因為羥基本身的活潑性的緣故，也為許多化學試劑與其反應生成穩定化學鍵提供了可能性。

對於木材改性劑的要求一般是環保無毒、耐腐和價格比較低廉的，環氧單體因具備這些潛力而作為一種常用的木材改性劑，可以開環後和羥基發生反應生成醚鍵，進而造成木材尺寸穩定性發生變化。

反應一開始的開環反應發生時存在選擇性，根據反應條件不同，與親核及親電試劑反應後結果不一樣。之後在環氧改性的過程中，環氧基團和羥基按1：1每消耗掉一個木材細胞壁上的一個羥基後，開環所剩下的鍵會再生成另一個羥基，這個羥基在之後的反應中可以繼續反應生成高分子。並且因為這個羥基的存在，環氧改性一般對水（濕度）很敏感，不同的環氧單體，對水的敏感性不一樣。鑒於這個情況，環氧單體的改性一般需要乾燥木材。不僅如此，這種改性方式本身反應條件也很複雜，試樣尺寸不能太大以保證化學試劑良好滲透，還需要高溫高壓的條件保證成鍵，一般都要胺類催化劑在中性或弱鹼性條件催化。此外，因為環氧改性對細胞壁具有一定的破壞，會造成木材力學性能一定程度的降低，流變性能也變得更差，所以也需要把握好改性劑的添加量。改性後，木材在防腐和防蟲性能上會得到一定程度的提升，並且作為高聚物改性，環氧基團是有利於木材耐熱性提高的。但硬度和耐候性並沒有顯著變化。

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常見的木材環氧改性劑包括環氧乙烷ethylene oxide (EO), 環氧丙烯propylene oxide (PO), 環氧丁烷butylene oxide (BO), and difunctional epoxides,從結果上來看BO優於PO，又優於EO。

以上所有知識來源於個人寒假對8篇「上古」文獻的簡單整理，尚有部分存疑~以下是沒有標準格式的參考文獻~

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