通过树脂浸渍改性木模板合成的透明木材在智能建筑,光电子器件,家居材料等方面有着巨大的应用前景。透明木材的合成过程中,木材细胞壁与浸渍的树脂间会产生界面分离间隙而影响其性能;另外浸渍前,木质素的过量脱除不仅耗时浪费材料,且会严重削弱木模板的力学性能。因此透明木材合成过程中,木材细胞壁的结构和化学成分变化对其性能产生的影响很大,从微观层面上来系统研究是非常必要的。本课题采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)树脂分别浸渍偶联剂改性、漂白后的木模板,成功合成了各种透明木材。重点从探讨透明木材合成的微观机理出发,运用了紫外可见分光光度计、电子万能试验机、光学接触角测定仪、色差计、热重分析仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜及纳米压痕仪进行表征,研究合成工艺中,偶联剂改性透明木材界面、木模板漂白处理程度以及树脂浸渍对透明木材的影响,同时阐明透明木材合成工艺过程中木材的化学成分变化、微观结构变化机理与制备的透明木材性能的关系,从而优化其性能,进一步扩展其应用领域。主要研究结论如下:(1)当偶联剂的质量分数为5%时,合成的透明木材透光率及拉伸强度最大,其最大透光率为16.8%在800 nm波长处,最大拉伸强度为181.1 MPa。偶联剂的添加提高了木材表面的疏水性,其与木材和树脂发生了偶联反应,对木材与树脂界面结合形貌有所改善。(2)随着双氧水漂白时间的延长,木材的三大素含量均呈下降趋势,合成的透明木材的L~*值呈增加趋势,a~*值和b~*值呈减小趋势。当漂白时间为150 min时,合成的透明木材透光率最高,在800 nm波长处达44%。且漂白程度的不同对透明木材的视觉雾度也有不同的增强效果。当漂白时间为90 min时,所合成的透明木材拉伸强度最大,为165.1 MPa。大约在300-500℃范围内,透明木材的热稳定性能略高于PMMA树脂。且约在250-400℃范围内,透明木材的热稳定性能优于天然木材。漂白后木材的多孔微观形貌仍得以保留,且MMA溶液成功浸渍到木模板中。另外,随着漂白时间的延长,透明木材的弹性模量和硬度均呈减小的趋势。(3)随着亚氯酸盐漂白时间的增加,脱木素程度增加,透明木材的L~*值呈增加趋势,a~*值和b~*值呈减小趋势。当漂白时间为150 min时,合成的透明木材透光率最高,在800 nm波长处达61%。且脱木素程度的不同对透明木材的视觉雾度也有不同的增强效果。当漂白时间为60 min时,所合成的透明木材拉伸强度最大,为171.4 MPa。在300-500℃范围内,制得的透明木材的热稳定性能略高于PMMA树脂,且在250-350℃范围内,透明木材的热稳定性能优于天然木材。经脱木素处理后,木材的结构仍然保持完好,MMA溶液成功地浸渍到了木模板中。另外,透明木材细胞壁的弹性模量和硬度均随着脱木素程度的增加而呈减小的趋势。综上所述,在树脂浸渍前对木模板进行偶联剂改性、或双氧水处理、或亚氯酸盐处理,均使合成的透明木材性能相比天然木材得到了一定的改善。