CN102001116B - 利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法 - Google Patents
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Abstract
利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，它涉及一种改性木材的方法。本发明解决了现有木材改性方法难以同时改善木材的力学性能和耐久性的问题。本方法如下：一、木材的预调湿；二、含硅前驱体溶液的配置；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充。本发明方法处理木材既可以利用含硅化合物赋予木材高的热稳定性、疏水特性和耐磨性，又可以利用有机聚合物赋予木材优异的力学性能和尺寸稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性木材的方法。
背景技术
木材作为一种天然可再生的生物质高分子复合材料，它有着独特的蜂窝状多孔结构、优美的天然纹理、良好的环境学特性及广泛的来源、适宜的加工性等特点，自古以来就与人类生存息息相关。
近年来，随着社会对返璞归真、天然生态生活品质追求的日益高涨，人们对天然优质木材的生活需求也越来越高。但全球天然优质大径级木材却因人们的过度使用而急剧减少，取而代之的是大量速生树种的小径级木材。而这些速生树种木材却往往力学性能偏低，耐久性差，几无用途，造成了大量浪费，同时也带来了许多诸如病虫害、火灾等负面问题，严重制约了木材的应用。
为充分高效利用这些低质速生树种木材，使之变为高附加值产品，人们探索了使用有机小分子功能试剂、有机大分子聚合物、无机物等处理木材的诸多改性方法。利用有机物改性木材通常可赋予木材一定的强度和韧性，但热稳定性、耐候性、耐磨性等往往欠佳；而利用无机物改性木材通常可赋予木材良好的热稳定性、耐候性、耐磨性、防腐性能等，却对木材的力学性能改善欠佳。有关专利(申请号为201010281955.0的中国专利)虽然报道通过细胞壁、腔联合处理可改善木材的诸多性能，但热稳定性改善欠佳。总之，已探索的诸多方法总是以牺牲木材的一些性能来换取其部分性能的改善，利弊明显，应用受到限制。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有木材改性方法难以同时改善木材的力学性能和耐久性的问题，提供了一种利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法。
本发明利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20％～98％的湿度环境下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为≤30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与硅烷偶联剂按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入酸，调节pH值为4.5～5.5，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将有机可聚合单体与引发剂混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中引发剂的质量浓度为0.5％～1％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空12～24h，再在0.8MPa的压力下加压12～24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃～115℃条件下加热12h～24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材；步骤二中所述硅烷偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述有机可聚合单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-α-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸环己酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、2，2-双[甲基丙烯酰氧苯基]丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、醋酸乙烯酯、对二乙烯基苯、对氯苯乙烯、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、异丁基乙烯醚、富马酸二乙酯、马来酸二乙酯、甲基丙烯酮、烯丙基氯、乙烯吡啶、萘乙烯、聚马来酸-邻苯二甲酸-1，2-丙二酯及聚马来酸-邻苯二甲酸-氧联二乙酯中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述引发剂是偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)；步骤二中所述的酸是盐酸或醋酸。
本发明利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20％～98％的湿度环境下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为≤30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与硅烷偶联剂按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠或氨水，调节pH值为8～10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将有机可聚合单体与引发剂混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中引发剂的质量浓度为0.5％～1％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空12～24h，再在0.8MPa的压力下加压12～24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃～115℃条件下加热12h～24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材；步骤二中所述硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷及γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述有机可聚合单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-α-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸环己酯、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种与甲基丙烯酸缩水甘油酯的组合或甲基丙烯酸缩水甘油酯；或者步骤五中所述有机可聚合单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-α-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸环己酯、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种与烯丙基缩水甘油醚的组合或烯丙基缩水甘油醚；步骤五中所述引发剂是偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)。
本发明对木材试件预调湿可使木材细胞壁中含有一定量的结合水，使之为后续含硅前驱体溶液渗透入木材细胞壁并在其中进行原位水解提供必要的水解原料-水。加入硅烷偶联剂既可以使之与正硅酸乙酯共水解，使含硅化合物上带有功能基团，又可以使之与木材细胞壁上的羟基水解缩聚，使细胞壁上带有功能基团，从而为木材乃至含硅化合物在第二步聚合物处理细胞腔时与单体发生反应进而提高界面相容性提供反应基点，其中含有双键的硅烷偶联剂，可与不饱和单体进行自由基共聚合，从而实现聚合物与木材细胞壁的接枝；含有氨基的硅烷偶联剂，可与带有环氧基团的单体发生亲核取代反应，从而实现聚合物与木材细胞壁的接枝交联，增强两相间的界面相容性。本发明的方法因细胞壁中产生了耐磨、耐候的含硅化合物而显著改善了木材的耐磨性和耐候性。
本发明方法处理木材既可以利用含硅化合物赋予木材高的热稳定性、疏水特性和耐磨性，又可以利用聚合物赋予木材优异的力学性能和尺寸稳定性，可大幅改善木材尤其低质速生树种木材的力学性能和耐久性，被高附加值利用在高档表面装饰材料和室内外建筑结构材料等领域。
附图说明
图1是具体实施方式十三中步骤一至四改性木材的电镜(SEM)观测图；图2是具体实施方式十三中步骤一至四改性木材中硅元素在细胞壁中的面分布图；图3是图1所对应的X-射线能谱扫描图；图4是具体实施方式十四中步骤一至四改性木材的电镜(SEM)观测图；图5是具体实施方式十四中步骤一至四改性木材中硅元素在细胞壁中的面分布图；图6是图4所对应的X-射线能谱扫描图；图7是具体实施方式十五利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的水接触角照片；图8是具体实施方式十六利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的水接触角照片；图9是具体实施方式十七利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的水接触角照片；图10是具体实施方式十八利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的水接触角照片；图11是具体实施方式十四利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材放大500倍的扫描电镜照片；图12是具体实施方式十四利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材放大1500倍的扫描电镜照片；图13是具体实施方式十一、十二、十四利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的抗胀率随浸水时间的变化曲线，图中A表示具体实施方式十一利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的抗胀率随浸水时间的变化曲线，B表示具体实施方式十二利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的抗胀率随浸水时间的变化曲线，C表示具体实施方式十四利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的抗胀率随浸水时间的变化曲线；图14是具体实施方式十五至十八利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的抗胀率随浸水时间的变化曲线，图中D表示具体实施方式十五利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的抗胀率随浸水时间的变化曲线，E表示具体实施方式十六利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的抗胀率随浸水时间的变化曲线，F表示具体实施方式十七利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的抗胀率随浸水时间的变化曲线，G表示具体实施方式十八利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的抗胀率随浸水时间的变化曲线；图15是具体实施方式十四和十八利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的热稳定性曲线，图中1表示未改性木材的热失重曲线，2表示具体实施方式十八中经过步骤四处理后木材的热失重曲线，3表示具体实施方式十四中经过步骤四处理后木材的热失重曲线，4表示经过具体实施方式十八处理后木材的热失重曲线，5表示经过具体实施方式十四处理后木材的热失重曲线。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20％～98％的湿度环境下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为≤30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与硅烷偶联剂按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入酸，调节pH值为4.5～5.5，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将有机可聚合单体与引发剂混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中引发剂的质量浓度为0.5％～1％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空12～24h，再在0.8MPa的压力下加压12～24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃～115℃条件下加热12h～24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材；步骤二中所述硅烷偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述有机可聚合单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-α-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸环己酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、2，2-双[甲基丙烯酰氧苯基]丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、醋酸乙烯酯、对二乙烯基苯、对氯苯乙烯、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、异丁基乙烯醚、富马酸二乙酯、马来酸二乙酯、甲基丙烯酮、烯丙基氯、乙烯吡啶、萘乙烯、聚马来酸-邻苯二甲酸-1，2-丙二酯及聚马来酸-邻苯二甲酸-氧联二乙酯中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述引发剂是偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)。
本实施方式中步骤二中所述硅烷偶联剂是组合物时，各成分间为任意比；步骤五中所述有机可聚合单体是组合物时，各成分间为任意比。
本实施方式中对木材试件预调湿可使木材细胞壁中含有一定量的结合水，使之为后续含硅前驱体溶液渗透入木材细胞壁并在其中进行原位水解提供必要的水解原料-水。加入硅烷偶联剂既可以使之与正硅酸乙酯共水解，使含硅化合物上带有功能基团，又可以使之与木材细胞壁上的羟基水解缩聚，使细胞壁上带有功能基团，从而为木材乃至含硅化合物在第二步聚合物处理细胞腔时与单体发生反应进而提高界面相容性提供反应基点，其中含有双键的硅烷偶联剂，可与不饱和单体进行自由基共聚合，从而实现聚合物与木材细胞壁的接枝；含有氨基的硅烷偶联剂，可与带有环氧基团的单体发生亲核取代反应，从而实现聚合物与木材细胞壁的接枝交联，增强两相间的界面相容性。本实施方式中的方法因细胞壁中产生了耐磨、耐候的含硅化合物而显著改善了木材的耐磨性和耐候性。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中所述的酸是盐酸或醋酸。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中调节pH值为5.0。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤七中在100℃条件下加热20h。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20％～98％的湿度环境下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为≤30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与硅烷偶联剂按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠或氨水，调节pH值为8～10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将有机可聚合单体与引发剂混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中引发剂的质量浓度为0.5％～1％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空12～24h，再在0.8MPa的压力下加压12～24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃～115℃条件下加热12h～24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材；步骤二中所述硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷及γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述有机可聚合单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-α-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸环己酯、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种与甲基丙烯酸缩水甘油酯的组合或甲基丙烯酸缩水甘油酯；步骤五中所述引发剂是偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)。
本实施方式中步骤二中所述硅烷偶联剂是组合物时，各成分间为任意比；步骤五中所述有机可聚合单体是组合物时，各成分间为任意比。
本实施方式中对木材试件预调湿可使木材细胞壁中含有一定量的结合水，使之为后续含硅前驱体溶液渗透入木材细胞壁并在其中进行原位水解提供必要的水解原料-水。加入硅烷偶联剂既可以使之与正硅酸乙酯共水解，使含硅化合物上带有功能基团，又可以使之与木材细胞壁上的羟基水解缩聚，使细胞壁上带有功能基团，从而为木材乃至含硅化合物在第二步聚合物处理细胞腔时与单体发生反应进而提高界面相容性提供反应基点，其中含有双键的硅烷偶联剂，可与不饱和单体进行自由基共聚合，从而实现聚合物与木材细胞壁的接枝；含有氨基的硅烷偶联剂，可与带有环氧基团的单体发生亲核取代反应，从而实现聚合物与木材细胞壁的接枝交联，增强两相间的界面相容性。本实施方式中的方法因细胞壁中产生了耐磨、耐候的含硅化合物而显著改善了木材的耐磨性和耐候性。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是步骤二中调节pH值为9。其它与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五不同的是步骤七中在100℃条件下加热20h。其它与具体实施方式五相同。
具体实施方式八：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20％～98％的湿度环境下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为≤30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与硅烷偶联剂按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠或氨水，调节pH值为8～10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将有机可聚合单体与引发剂混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中引发剂的质量浓度为0.5％～1％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空12～24h，再在0.8MPa的压力下加压12～24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热12h～24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材；步骤二中所述硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷及γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述有机可聚合单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-α-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸环己酯、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种与烯丙基缩水甘油醚的组合或烯丙基缩水甘油醚；步骤五中所述引发剂是偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)。
本实施方式中步骤二中所述硅烷偶联剂是组合物时，各成分间为任意比；步骤五中所述有机可聚合单体是组合物时，各成分间为任意比。
本实施方式中对木材试件预调湿可使木材细胞壁中含有一定量的结合水，使之为后续含硅前驱体溶液渗透入木材细胞壁并在其中进行原位水解提供必要的水解原料-水。加入硅烷偶联剂既可以使之与正硅酸乙酯共水解，使含硅化合物上带有功能基团，又可以使之与木材细胞壁上的羟基水解缩聚，使细胞壁上带有功能基团，从而为木材乃至含硅化合物在第二步聚合物处理细胞腔时与单体发生反应进而提高界面相容性提供反应基点，其中含有双键的硅烷偶联剂，可与不饱和单体进行自由基共聚合，从而实现聚合物与木材细胞壁的接枝；含有氨基的硅烷偶联剂，可与带有环氧基团的单体发生亲核取代反应，从而实现聚合物与木材细胞壁的接枝交联，增强两相间的界面相容性。本实施方式中的方法因细胞壁中产生了耐磨、耐候的含硅化合物而显著改善了木材的耐磨性和耐候性。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八不同的是步骤二中调节pH值为9。其它与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式八不同的是步骤七中在100℃条件下加热20h。其它与具体实施方式八相同。
具体实施方式十一：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20％的湿度环境(湿度环境为CH3COOK的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率＜30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入盐酸，调节pH值为5，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁腈混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中偶氮二异丁腈的质量浓度为0.7％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空15h，再在0.8MPa的压力下加压15h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热15h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
具体实施方式十二：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为43％的湿度环境(湿度环境为K2CO3的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率＜30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入醋酸，调节pH值为5，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与过氧化苯甲酰混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中过氧化苯甲酰的质量浓度为0.5％～1％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空22h，再在0.8MPa的压力下加压22h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热22h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
具体实施方式十三：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为75％的湿度环境(湿度环境为NaCl的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入醋酸，调节pH值为5，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与过氧化苯甲酰混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中过氧化苯甲酰的质量浓度为0.9％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空19h，再在0.8MPa的压力下加压19h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热19h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
由图1和图2可知，硅元素分布图与木材细胞壁的形貌图完全对应吻合，经过含硅前驱体溶液处理木材后，含硅化合物已于细胞壁中原位形成，且均匀分布在细胞壁中。
由图3可清晰观测到利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材中来自于含硅化合物前躯体中Si元素的存在。表1表明通过X-射线能谱扫描检测该SEM观测图(图1)可以看出硅元素在75％湿度下处理的木材细胞壁中的重量百分含量约占6.02％，原子百分含量约占2.96％。
表1
| 元素 | 质量百分含量(Wt％) | 原子百分含量(At％) |
| C K | 56.07 | 64.37 |
| O K | 37.91 | 32.67 |
| Si K | 06.02 | 02.96 |
具体实施方式十四：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为98％的湿度环境(湿度环境为K2SO4的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入醋酸，调节pH值为5，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁腈混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中偶氮二异丁腈的质量浓度为0.7％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空20h，再在0.8MPa的压力下加压20h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热20h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
由图4和图5可知，硅元素分布图与木材细胞壁的形貌图完全对应吻合，说明经过含硅前驱体溶液处理木材后，含硅化合物已于细胞壁中原位形成，且均匀分布在细胞壁中。
由图6可清晰观测到利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材中来自于含硅化合物前躯体中Si元素的存在。表2表明通过X-射线能谱扫描检测该SEM观测图(图4)可以看出硅元素在98％湿度下处理的木材细胞壁中的重量百分含量约占10.96％，原子百分含量约占2.96％。
表2
| 元素 | 质量百分含量(Wt％) | 原子百分含量(At％) |
| C K | 56.07 | 64.37 |
| O K | 37.91 | 32.67 |
| Si K | 06.02 | 02.96 |
由图11和图12可以看出聚合物均匀地在细胞腔中原位生成，且聚合物与木材细胞壁间界面结合紧密，没有明显缝隙，说明聚合物相与木材基质——细胞壁间的相互作用力强，可能是化学接枝反应的结果。
具体实施方式十五：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20％的湿度环境(湿度环境为CH3COOK的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为＜30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为8，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁腈混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中偶氮二异丁腈的质量浓度为0.8％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空24h，再在0.8MPa的压力下加压24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
本实施方式利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的水接触角为113°。
具体实施方式十六：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为43％的湿度环境(湿度环境为K2CO3的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为＜30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为9，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁腈混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中偶氮二异丁腈的质量浓度为0.8％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空18h，再在0.8MPa的压力下加压18h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热18h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
本实施方式利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的水接触角为120°。
具体实施方式十七：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为75％的湿度环境(湿度环境为NaCl的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为＜30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为9，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与过氧化苯甲酰混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中过氧化苯甲酰的质量浓度为0.6％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空24h，再在0.8MPa的压力下加压24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
本实施方式利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的水接触角为130°。
具体实施方式十八：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为98％的湿度环境(湿度环境为K2SO4的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与过氧化苯甲酰混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中过氧化苯甲酰的质量浓度为0.6％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空12h，再在0.8MPa的压力下加压12h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
本实施方式利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的水接触角为143°，由图7至图10的对比可知在采用含硅化合物(硅烷偶联剂)处理4种不同湿度的木材后，处理后的木材均具有了疏水功能，而且随着湿度的增加，水接触角依次上升，由113°增至143°，当湿度达到98％时，处理后的木材已接近超疏水材料。
由图13和图14所示曲线可知，KH550和KH570作偶联剂时，两步联合改性木材在连续浸水10d后的抗胀率仍旧保持在65％和45％以上，显示了良好的尺寸稳定性。此外，改性木材随湿度的提高，抗胀率升高，这主要是由于细胞壁中的硅含量增加，阻碍了水分向细胞壁的渗透。
由图15可知，含硅化合物改性木材和细胞壁、腔两步联合改性木材的初始热降解温度、快速降解温度及失重平衡温度均较未处理木材的相应温度高，这说明经改性后木材的热稳定性明显提高。
经过具体实施方式十五至本实施方式改性木材的耐磨性与未改性木材的耐磨性对比如表3所示：
表3
由表3可知，对于具体实施方式十五至十八下改性木材的耐磨性而言，随着湿度的增加，含硅化合物在细胞壁中的含量依次增加，耐磨性依次提高；在此基础上进一步引入有机高聚物后，在高聚物含量大致相当的情况下，耐磨性进一步得以改善。与未处理木材相比，由具体实施方式十五下的耐磨性提高70.13％升至具体实施十八下的提高比例87.78％。可见，经含硅化合物与有机聚合物两步相继处理后，木材的耐磨性得以显著提高；硅含量越高，耐磨性越高；硅含量复合聚合物总含量越高，木材的耐磨性越高。
经过具体实施方式十五至本实施方式改性木材与其他防腐木材和未处理木材的防腐性能对比如表4所示：
表4
由表4可知，无论褐腐实验还是白腐实验，随着湿度增加，含硅化合物含量依次提高，细胞壁、腔两步联合改性后木材的防腐性能也依次提高，且较未改性木材提高由90.94％至99.36％等不同程度。此法对木材防腐性能的改善也整体较典型的有机防腐剂IPBC处理木材和无机硼酸处理木材的防腐性能好。
由上述试验结果可见，利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材后，木材的整体性能得到显著改善，低质木材有望高附加值利用，实现了预期目标。
具体实施方式十九：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为98％的湿度环境(湿度环境为K2SO4的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与过氧化苯甲酰混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中过氧化苯甲酰的质量浓度为0.5％；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空24h，再在0.8MPa的压力下加压24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
具体实施方式二十：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为98％的湿度环境(湿度环境为K2SO4的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯与过氧化苯甲酰混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中过氧化苯甲酰的质量浓度为0.5％，甲基丙烯酸缩水甘油酯与苯乙烯的摩尔比为1∶1；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空24h，再在0.8MPa的压力下加压24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
具体实施方式二十一：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为98％的湿度环境(湿度环境为K2SO4的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯与过氧化苯甲酰混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中过氧化苯甲酰的质量浓度为0.5％，甲基丙烯酸缩水甘油酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1∶1；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空24h，再在0.8MPa的压力下加压24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
具体实施方式二十二：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为98％的湿度环境(湿度环境为K2SO4的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯与过氧化苯甲酰混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中过氧化苯甲酰的质量浓度为0.5％，甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1∶1；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空24h，再在0.8MPa的压力下加压24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
具体实施方式二十三：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为98％的湿度环境(湿度环境为K2SO4的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯与偶氮二异丁腈混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中偶氮二异丁腈的质量浓度为0.5％，甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1∶1；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空24h，再在0.8MPa的压力下加压24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
具体实施方式二十四：本实施方式中利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为98％的湿度环境(湿度环境为K2SO4的饱和水溶液)下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为30％的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷按摩尔比为1∶4∶0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠，调节pH值为10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯与偶氮二异丁腈混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中偶氮二异丁腈的质量浓度为0.5％，甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1∶1；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空24h，再在0.8MPa的压力下加压24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材。
Claims (10)
1.利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，其特征在于利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20%～98%的湿度环境下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为≤30%的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与硅烷偶联剂按摩尔比为1﹕4﹕0.1的比例复配，然后加入酸，调节pH值为4.5～5.5，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将有机可聚合单体与引发剂混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中引发剂的质量浓度为0.5%～1%；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空12～24h，再在0.8MPa的压力下加压12～24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃～115℃条件下加热12h～24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材；步骤二中所述硅烷偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述有机可聚合单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-α-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸环己酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、2，2-双[甲基丙烯酰氧苯基]丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、醋酸乙烯酯、对二乙烯基苯、对氯苯乙烯、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、异丁基乙烯醚、富马酸二乙酯、马来酸二乙酯、甲基丙烯酮、烯丙基氯、乙烯吡啶、萘乙烯、聚马来酸-邻苯二甲酸-1,2-丙二酯及聚马来酸-邻苯二甲酸-氧联二乙酯中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述引发剂是偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。
2.根据权利要求1所述利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，其特征在于步骤二中所述的酸是盐酸或醋酸。
3.根据权利要求1所述利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，其特征在于步骤二中调节pH值为5.0。
4.根据权利要求1所述利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，其特征在于步骤七中在100℃条件下加热20h。
5.利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，其特征在于利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20%～98%的湿度环境下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为≤30%的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与硅烷偶联剂按摩尔比为1﹕4﹕0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠或氨水，调节pH值为8～10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将有机可聚合单体与引发剂混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中引发剂的质量浓度为0.5%～1%；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空12～24h，再在0.8MPa的压力下加压12～24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃～115℃条件下加热12h～24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材；步骤二中所述硅烷偶联剂是γ―氨丙基三乙氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷及γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述有机可聚合单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-α-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸环己酯、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种与甲基丙烯酸缩水甘油酯的组合或甲基丙烯酸缩水甘油酯；步骤五中所述引发剂是偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。
6.根据权利要求5所述利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，其特征在于步骤二中调节pH值为9。
7.根据权利要求5所述利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，其特征在于步骤七中在100℃条件下加热20h。
8.利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法如下：一、木材的预调湿：将木材置于湿度为20%～98%的湿度环境下陈放1～3个月，即得木材细胞壁中含水率为≤30%的木材；二、含硅前驱体溶液的配置：将正硅酸乙酯、无水乙醇与硅烷偶联剂按摩尔比为1﹕4﹕0.1的比例复配，然后加入氢氧化钠或氨水，调节pH值为8～10，即得含硅前驱体溶液；三、含硅前驱体溶液对木材的浸注：将经过步骤一处理的木材浸入到含硅前驱体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空30min，再在0.8MPa的压力下加压30min，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；四、加热法实现含硅化合物对木材细胞壁的化学处理：将步骤三所得的用铝箔纸包覆木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热6h，然后在103℃条件下再加热12h，去除铝箔纸，在103℃加热12h，即完成含硅化合物对木材细胞壁的化学处理；五、有机可聚合单体溶液的配置：将有机可聚合单体与引发剂混合，制得有机可聚合单体溶液，有机可聚合单体溶液中引发剂的质量浓度为0.5%～1%；六、有机可聚合单体溶液对木材的浸注：将经过步骤四处理的木材浸入有机可聚合单体溶液中，在真空度为-0.08MPa的条件下抽真空12～24h，再在0.8MPa的压力下加压12～24h，恢复常压，用铝箔纸包覆木材并在常温常压下陈放24h；七、加热法实现单体对木材细胞腔的聚合填充：将经过步骤六处理的用铝箔纸包覆的木材在60℃条件下加热6h，再在80℃条件下加热8h，最后于115℃条件下加热12h～24h，即得利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材；步骤二中所述硅烷偶联剂是γ―氨丙基三乙氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷及γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或其中几种的组合；步骤五中所述有机可聚合单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸-α-羟乙酯、甲基丙烯酸-α-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、甲基丙烯酸环己酯、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、一丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯及1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种与烯丙基缩水甘油醚的组合或烯丙基缩水甘油醚；步骤五中所述引发剂是偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。
9.根据权利要求8所述利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，其特征在于步骤二中调节pH值为9。
10.根据权利要求8所述利用含硅化合物处理细胞壁与聚合物填充细胞腔联合改性木材的方法，其特征在于步骤七中在100℃条件下加热20h。
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