天然木材具有多功能性能,木材是地球上最通用的材料,具有異性細胞結構,機械性能好,具有高抗壓強度和低拉伸強度,木材是耐用和持久材料,可用于建造到家具等領域,然而環境和可持續發展,需要開發高性能仿生工程材料模仿實木,新型的合成生態板開始大規模研究和生產。
研究人員已經設計出一種大規模生產的聚合物木材,這種人造生態板具有類似木材的細胞微觀結構,在微觀結構中具有良好的可控性,具有類似于天然木材的機械性能。研這種新材料與天然木材一樣堅固,與目前常規工程木材有所不同。研究發現,木材含有一種木質素的天然聚合物,使木材變得堅固。木質素將纖維素的小微晶結合在網狀結構,結構強度很高。可以通過人工合成合成聚合物來復制木質素的這種功能,使得生產出來的生態板具有相似的性質。
將傳統的酚醛樹脂轉化為人造木材樣材料,通過聚合物甲階酚醛樹脂的性質進行固化來實現轉化,所生產的生態板與天然木材非常相似的細胞狀結構。隨后進行熱固化生產人造聚合物木材。還可以根據木材類型的要求改變結構,添加醛醇來改變顏色。
與天然木材相比,這種生態板木材對水和酸具有更好的耐腐蝕性,可以抵御極端的氣候環境,還表現出更好的隔熱性和耐火性,并且不像天然木材那樣易燃,主要是因為甲階酚醛樹脂具有阻燃性,對于建材和家具方面的應用有很大提升。非常適合惡劣和惡劣的環境,與天然木材相比,具有增強性。與標準工程材料相比,在強度和隔熱性能方面具有優勢。由于其較高的強度,也比大多數塑料 復合材料更有適用性。
用合成樹脂制作木材,首先將液態熱固性樹脂單向冷凍,然后在不高于200攝氏度的溫度下固化,以制備人造聚合物木材,人造木材與天然木材非常相似,木材的孔徑和壁厚可以很容易地控制。此類生態板還具有輕質和高強度的特性,其機械強度可與天然木材相媲美,與天然木材相比,具有更好的耐水和耐酸腐蝕性,更好的隔熱性和改善的阻燃性。這種高性能仿生工程復合材料,具有一些顯著的優勢,新型生態板材料可在許多領域中得到廣泛的應用。