Для склеивания модифицированной древесины больший интерес представляют клеи холодного отверждения, так как нагревание может привести к нежелательным изменениям свойств материала: размягчению термопластичного модификатора, его ускоренному старению, деструкции, выделению токсичных компонентов. Однако в ряде случаев целесообразно и горячее отверждение — при склеивании древесины с неотвержденным модификатором или древесины, модифицированной теплостойкими термореактивными полимерами.

Привес полимера составил 25—47%. Высушенные брусочки склеивали фенолоформальдегидным КБ-3 и резорциноформальдегидным ФР-12 клеями, получив образцы на скалывание древесины вдоль волокон по радиальной плоскости. Расход клея КБ-3 - 300 г/м2, ФР-12 - 250 г/м2, давление запрессовки — 0,5 МПа, продолжительность запрессовки — 48 ч при 22°С. Склеивание производилось без предварительной зачистки поверхности брусочков.

Прочность клеевого шва пропитанных образцов оказалась несколько ниже, чем непропитанных. Объясняется это неоднородностью адгезионных связей, образуемых клеем КБ-3, и подтверждается более высокими вариационными коэффициентами предела прочности на скалывание по клеевому слою. Разрушение древесины в клеевых швах пропитанных образцов, склеенных клеем КБ-3, было также невысоким. Более стабильные результаты получены при склеивании древесины клеем ФР-12.

Полиорганоксилоксаны благодаря связи Si — О в главной цепи по многим свойствам превосходят органические высокомолекулярные вещества. Для полиорганоксилоксанов характерна стойкость к термической и термоокислительной деструкции. При термическом разрушении этих полимеров продуктом разложения является полимер (Si02)n, способный сохранять механическую прочность, тогда как продукты разложения органических полимеров — летучие вещества или кокс.

Органические боковые радикалы, связанные с атомами кремния в полиорганоксилоксанах, придают им водостойкость, эластичность и другие полезные свойства. Если, например, боковые радикалы содержат метильные группы то, теплостойкость полимера 200°С,фенильные —250°С, этильные—140°С, пропильные — 120°С. Присутствие фенильной группы повышает устойчивость полиорганоксилоксанов к окислению.

Вообще, все кремнийорганические полимеры обладают невысокой механической прочностью, но эти отличают морозостойкость, высокие диэлектрические свойства, стойкость к действию слабых кислот и щелочей, органических растворителей, минеральных масел и топлива.

При нанесении на твердую поверхность эти полимеры проявляют свойства гидрофобизующих веществ. Последнее весьма ценно для модифицирования древесины, поскольку ее капиллярная структура приобретает водоотталкивающие свойства наряду с повышением химической стойкости, сопротивления возгоранию и термической устойчивости самого пропитанного материала.

Аналогичные результаты получены при испытании древесины с термопластичным модификатором. Объясняет этот факт анализ молекулярной структуры поверхности, выполненный методом ИКС. Наиболее заметные изменения, вызванные модификацией древесины фенолоспиртами, на спектрограмме ликализуются в частотном диапазоне 1400—1700 см.

Нарушается соотношение интенсивности колебаний метиленозых групп, уменьшается поглощение, характеризующее колебания ароматического кольца, появляется дополнительное поглощение в области 1600—1700 см, отсутствующее в спектре натуральной древесины. Все это свидетельствует о химическом взаимодействии модификатора с древесиной. Метилольные группы фенолоспиртов реагируют с гидроксилами аналогичных групп целлюлозы с образованием эфирных мастик. В результате модифицирования древесина содержит меньше гидроксильных групп, чем натуральная, поэтому адгезионная активность ее поверхности слабее.

Потеря массы таких образцов в термитниках составила 26,4%; образцов, пропитанных стиролом,— 50,3%; образцы, пропитанные аммиаком с добавкой кремнефтористого аммония, потеряли 100% массы, так же как и натуральная древесина березы. Более надежной оказалась противотермитная защита древесины (ели и сосны) пентахлорфенолятом натрия, болиденом, селькуром и нафтенатом меди.

Заметное расхождение данных по биостойкости модифицированной древесины объясняется некоторыми расхождениями в методике проведения испытаний. Например, отличаются форма и размеры образца. Это могут быть торцовые пластинки размерами 20×35x5, 20×20x5 мм или призмы размерами 10×10x90, 10х х 10×150 мм.

Применяют как искусственный (культурой гриба) так и естественный (в грунте) способы заражения. В первом случае грибы выращивают на питательной среде, приготовленной из увлажненных до 200—300% опилок с добавкой 2,5—5% по массе овсяной муки, во втором — питательной средой служит садовая земля.

После сушки древесины следует этап термообработки при 120°С, необходимый для отверждения полимера. Этот этап длится 2—6 ч, после чего древесину подвергают вновь влаготермообработке при φ = 100% для снятия внутренних усадочных напряжений. С этой же целью последующее охлаждение модифицированной древесины происходит постепенно до 30—40°С в закрытой камере.

После выгрузки из камеры модифицированная древесина выдерживается в течение суток на площадке при 18—20°С и только после этого подается на механическую обработку. Полный цикл сушки и термообработки пропитанной полимером древесины лиственных пород длится 2—3 суток.

Согласно ГОСТ 24329-80 “Древесина модифицированная. Способы модифицирования”, термокаталитическое отверждение пропиточных растворов в древесине проводят по двухступенчатому режиму:

• сушка со ступенчатым подъемом температуры в интервале 40—150°С до остаточной влажности не более 12%, термообработка при 150—170°С, охлаждение и кондиционирование при 18—23°С не менее 12 ч. При модифицировании древесины аммиаком или мочевиной обработку также ведут по режимам, описанным в ГОСТ 24329-80. В режимы обработки входит также прессование заготовок, пропитанных модификатором.

Готовые растворы подаются в расходную емкость до ее заполнения, контролируемого через мерное стекло. Для пропитки могут применяться также многокомпонентные растворы, например смесь фенолоспиртов с дивинилстирольным латексом и поверхностно-активным веществом, смесь фенолоспиртов с поливинилацетатной дисперсией, пластифицированные растворы (сульфанолом, сульфатно-дрожжевой бражкой, черными сульфатными щелоками и Др.).В этих случаях устанавливается соответствующее количество емкостей, а для приготовления раствора используется пропеллерная мешалка.

Продолжительность начального и конечного вакуума 10—15 мин, продолжительность выдержки при атмосферном давлении не менее 10 мин.

Допускается проводить пропитку без конечного вакуума. С учетом всех операций по пропитке (загрузка, вакуум, выдержка, впуск раствора, подъем давления и т.д.) общая продолжительность цикла составляет 2—3,5 ч.

Состав и свойства образующихся продуктов в значительной степени зависят от условий реакции: кислотности среды, присутствия растворителя, его полярности и т.д. При незначительном количестве воды в реакционной смеси образуются низко- и высокомолекулярные соединения линейного строения — полиорганоксилоксаны. При избытке воды получают соединения с термореактивными свойствами.

Карбамидно-фурановая смола КФ-90 и фурфуролацетоновый мономер ФА несколько меньше, чем фенолоспирты, повышают прочность древесины, но придают ей высокую химическую стойкость и могут образовывать прочные связи с компонентами древесины.

В результате модифицирования фурановыми соединениями прочность древесины при сжатии повышается в 1,5—2 раза, вдвое возрастает твердость, незначительно увеличивается прочность при статическом изгибе и при скалывании вдоль волокон, в 1,5 раза снижается истираемость.

Несколько снижается прочность при ударном изгибе и при растяжении вдоль волокон, почти в 3 раза возрастает твердость. Более чем вдвое снижаются водо- и влагопоглощение древесины, а также разбухание в воде. При пропитке фурановыми соединениями водопоглощение древесины березы может быть снижено до 42%, влагопоглощение до 8%, а разбухание в тангентальной и радиальной плоскостях соответственно до 4,3 и 3,1%.