疏水处理及纳米复合材料对提琴木材改性机理的研究

本申请主要包括：.一、提琴木材表面超疏水层对材料在保干防湿，增强透气性，提高提琴音质方面的研究。通过简单的化学修饰，利用一些较低表面能的物质，如有机硅烷，含氟高分子等结合木材表面本身的粗糙度，对乐器木材表面进行修饰以实现表面具有超疏水特性。在不降低提琴木材其他性能（弹性模量，密度等）的前提下，得到性能更好的提琴木材。研究表面不同疏水性对提琴木材的抗吸水能力，乐器音质的影响，探讨内部机理。.二、对于提琴不发音部分的构架木材，除了疏水修饰外，选择合适的纳米材料如纳米碳管、蒙脱土、硅素笼型结构的有机-无机杂化纳米材料，及适当的高分子水性双酚F 型环氧丙烯酸树脂、无机硅-杂化聚甲基丙烯酸乳液，运用纳米复合技术使它们进入木材管状细胞中与木材细胞壁上的乙烯基、酚羟基等发生化学反应，赋予新木材高比强度（尤其是高杨氏模量）、高尺寸稳定性，从而进一步提高提琴音质的稳定性，提高提琴的音量。

本项目为提琴木材表面超疏水层对材料在保干防湿，增强透气性，提高提琴音质方面的研究。通过简单的化学修饰，利用一些较低表面能的物质，对乐器木材表面进行修饰以实现表面具有超疏水特性。在不降低提琴木材其他性能（弹性模量，密度等）的前提下，研究表面不同化学处理对提琴木材的抗吸水能力、弹性模量以及乐器音质的影响，得到性能更好的提琴木材。本项研究从有机硅烷，含氟高分子材料，纳米碳管、蒙脱土、硅素笼型结构的有机-无机杂化纳米材料中筛选出CNT、Clay、R106三种纳米材料，用虫胶乙醇溶液作为粘结剂，研制配方，对木材样品采用表面涂刷的方法进行处理，测量使用纳米材料处理前和处理后的力学、声学性能并进行对比。实验结果表明使用三种纳米材料处理的木材在不同程度上减少了与湿度的相关性，在木料不同方向不同程度地增加了传声速度和弹性模量。使用纳米材料直接处理提琴音板，利用主观评价和客观评价频谱记录分析的方法以了解纳米材料处理后的木材对乐器声音的影响，结果与测试材料的结果不完全相同。