CN108530927B - 一种木质纤维透明高强度复合材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明及一种木质纤维透明高强度复合材料的制备方法，包括：通过化学处理去除木头基体中的木质素，再经疏水亲油改性处理及干燥处理，得到疏水亲油性去木质素木头基体；将高分子聚合物单体溶液通过满细胞法或半限注法注入所得疏水亲油性去木质素木头基体中，然后引发疏水亲油性去木质素木头基体中高分子聚合物单体发生聚合反应，得到所述木质纤维透明高强度复合材料。本发明所制备的复合材料具有非常高的强度，且具有很好的透明性。

Description

一种木质纤维透明高强度复合材料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种有机透明高强度复合材料的制备方法，尤其涉及木质纤维透明高强度复合材料的制备方法。

背景技术

木质纤维增强型高分子聚合物的复合材料是一种新型的高性能透明材料。2004年，日本东京大学的Yano教授第一次用物理法从木头中剥离出了一维微米级的纤维素微纤丝簇([1]H.Yano.(应用物理材料科学)Appl.Phys.A.78(2004),547–552)。2010年，日本东京大学的Isogai教授用四甲基哌啶化合物化学剥离的方法，从木头中剥离出了一维纳米级的纤维素微纤丝，该微纤丝分散在水中呈全透明性，证明了纤维素可以用于透明材料([2]A.Isogai.(纳米级)Nanoscale.3(2011)71–85)。2011年，日本东京大学的Yano教授采用木质纤维素纤维同高分子聚合物复合，做出了第一张高强度透明纸，该透明纸的可见光透过率基本与商用PET薄膜持平，弹性模量是商用PET薄膜的4-5倍，断裂拉伸强度也能达到商用PET薄膜的2-3倍([3]H.Yano.(纳米级)Nanoscale.3(2011)71-85)。2013年，美国马里兰大学的Hu教授将高强度透明纸应用在了太阳能电池领域，发现高强度透明纸能够更好的收集非垂直入射的太阳光能量，提高太阳能电池的能源利用率([4]L.Hu.(纳米简报)NanoLett.14(2014)765-773)。由于纤维素纤维增强型高分子聚合物的复合材料具有可生物降解、透明性好、强度高且膨胀系数较小等优异性能，自发现以来就受到了广泛关注。

木材、木质材料和生物质资源经过复合处理加工后，能使得碳素进行再次加工固定和封装，而且在整个加工过程中减少CO₂的排放，从而减轻“温室效应”，这是对人类生存环境的贡献。木材或生物质复合材料不但可以使低质木材、小直径木材、废旧木材及农业剩余物得以高效利用，而且具有鲜为人知的生态效应。相对于疆土而言，我们的森林资源比较贫乏，森林覆盖率不足时间平均水平的60％，居世界的第130位，由此林木的碳素储存总量不足。因此，从维护生态平衡的角度出发，纤维素纤维增强型高分子聚合物的复合材料，科学的利用了木材，减少了温室效应，维护了生态安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木质纤维透明高强度复合材料的制备方法，包括：

通过化学处理去除木头基体中的木质素，再经疏水亲油改性处理及干燥处理，得到疏水亲油性去木质素木头基体；

将高分子聚合物单体溶液通过满细胞法或半限注法注入所得疏水亲油性去木质素木头基体中，然后引发疏水亲油性去木质素木头基体中高分子聚合物单体发生聚合反应，得到所述木质纤维透明高强度复合材料。

本发明通过化学处理的方式去除木头基体中的木质素，再经疏水亲油改性处理及干燥处理，不会破坏木头基体的孔隙结构，同时赋予木头基体疏水亲油的性能，使其与大多数高分子聚合物单体溶液都具有很好的浸润性能。然后通过满细胞法或半限注法施加一定外界压力将低粘度的高分子聚合物单体溶液注入所得疏水亲油性去木质素木头基体中，使得所述高分子聚合物单体分布于疏水亲油性去木质素木头基体的孔隙结构中。最后再引发疏水亲油性去木质素木头基体中高分子聚合物单体在疏水亲油性去木质素木头基体的孔隙结构中发生原位聚合反应，最后得到木质纤维透明高强度复合材料。

较佳地，所述化学处理为将木头基体置于化学试剂中在25～100℃下反应1～10小时。

又，较佳地，所述化学试剂为双氧水、次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液和高氯酸中的至少一种。

较佳地，所述疏水亲油改性处理为将化学处理后的去木质素木头基体浸入含有改性剂的溶液中反应12～24小时，所述含有改性剂的溶液中改性剂的浓度为0.01～0.1mol/L。本发明选用改性剂时，既要满足与化学处理后的去木质素木头基体中纤维素上的羟基形成化学键，而且所述改性剂中要含有疏水性的基团，使得去木质素木头基体具有疏水亲油性。

又，较佳地，所述改性剂为正十八硫醇、正十二硫醇或硬脂酸。

较佳地，所述干燥处理为冷冻干燥、真空干燥或超临界干燥。干燥处理过后不会影响木头的孔隙率和表面化学组成。

较佳地，所述满细胞法包括：

将所述疏水亲油性去木质素木头基体置于容器中真空处理，再加入高分子聚合物单体溶液直至充满容器后解除真空；

然后加压至1～3MPa直至高分子聚合物单体溶液的浸入量饱和，再经真空处理后恢复至常压。又，较佳地，所述真空处理的真空度为79～86kPa，时间为15分钟～2小时，优选为1～2小时。具体来说，将疏水亲油性去木质素木头基体置于处理罐中后进行真空处理，一般真空度为79～86kPa，保持15～60min。真空达到一定程度后开始加入高分子聚合物单体溶液，此时应保持真空度不变，以免高分子聚合物单体溶液注入不均；处理罐中充满高分子聚合物单体溶液后解除真空，并开始加压到最大压力(1～3MPa)，然后保持最大压力直至浸入量饱和为止。当压力解除后，高分子聚合物单体溶液会被木头内部少量存留的气体“反冲”，将高分子聚合物单体溶液排出后，处理罐还要再抽真空，通过回收木头表面的高分子聚合物单体溶液来填充木头中存在的孔隙。保持真空一段时间，解除真空。

较佳地，所述半限注法为：将所述疏水亲油性去木质素木头基体置于充满有高分子聚合物单体溶液的容器中，加压至1～3MPa直至高分子聚合物单体溶液的浸入量饱和，再经真空处理后恢复至常压。又，较佳地，所述真空处理的真空度为79～86kPa，时间为15分钟～2小时，优选为1～2小时。具体来说，将疏水亲油性去木质素木头基体置于处理罐中后充满高分子聚合物单体溶液，并开始加压到最大压力(1～3MPa)，然后保持最大压力直至浸入量饱和为止。当压力解除后，高分子聚合物单体溶液会被木头内部少量存留的气体“反冲”，将高分子聚合物单体溶液排出后，处理罐还要再抽真空，通过回收木头表面的高分子聚合物单体溶液来填充木头中存在的孔隙。保持真空一段时间，解除真空。

较佳地，所述高分子聚合物单体溶液为甲基丙烯酸甲酯溶液、双酚A缩水甘油醚溶液或二甲基硅氧烷溶液。

较佳地，通过紫外光照或在50-80℃下加热从而引发高分子聚合物单体发生聚合反应；所述紫外光照的功率为10～30W，时间为1～3h。

另一方面，本发明还提供了一种根据上述方法制备的的木质纤维透明高强度复合材料，所述木质纤维透明高强度复合材料包括疏水亲油改性去木质素木头基体、以及分布于所述疏水亲油改性去木质素木头基体的孔隙结构中的高分子聚合物。

较佳地，所述木质纤维透明高强度复合材料中高分子聚合物的质量含量为30～70wt％。

较佳地，所述高分子聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂或聚二甲基硅氧烷。

本发明提供的木质纤维透明高强度复合材料在550nm处的光学透过率为75～90％。

本发明提供的木质纤维透明高强度复合材料的杨氏模量为2.51GPa～2.91GPa，断裂拉伸强度为59.8Mpa～76.1Mpa。

与现有技术相比，本发明采用高分子聚合物单体注入的方法得到木质纤维增强型高分子聚合物的复合材料，生产工艺简单，对设备要求低。其中使用的主要原料为木头，成本低且可再生。所制备的复合材料具有非常高的强度，且具有很好的透明性。

本发明具有无污染、低能耗、低成本的特点，制备的木质纤维复合材料透明性好、强度高，而且具有质量轻、廉价的特点，具有很好的工业化前景，可以广泛用于光电、生物医药、农业、食品与环境等领域中。

附图说明

图1为实施例1中柳木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的SEM图像；

图2为实施例2中柳木木质纤维复合聚双酚A缩水甘油醚的SEM图像；

图3为实施例3中柳木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的SEM图像；

图4为实施例4中榉木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的SEM图像；

图5为实施例5中椴木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的SEM图像；

图6为实施例1中柳木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的光学透过率曲线；

图7为实施例2中柳木木质纤维复合聚双酚A缩水甘油醚的光学透过率曲线；

图8为实施例3中柳木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的光学透过率曲线；

图9为实施例4中榉木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的光学透过率曲线；

图10为实施例5中椴木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的光学透过率曲线；

图11为实施例1中柳木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的应力应变曲线；

图12为实施例2中柳木木质纤维复合聚双酚A缩水甘油醚的应力应变曲线；

图13为实施例3中柳木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的应力应变曲线；

图14为实施例4中榉木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的应力应变曲线；

图15为实施例5中椴木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的应力应变曲线；

图16为对比例中椴木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的光学透过率曲线；

图17为对比例中椴木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的应力应变曲线。

具体实施方式

以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

本发明中，所述木质纤维透明高强度复合材料包括疏水亲油性去木质素木头基体、以及分布于所述疏水亲油改性去木质素木头基体的孔隙结构中的高分子聚合物。所述木质纤维透明高强度复合材料中高分子聚合物的质量含量为30～70wt％，根据木头原料的种类不同含量有所变化，但均保证木头中不存在孔径50nm以上的孔。所述高分子聚合物可为聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂或聚二甲基硅氧烷。

本发明首先通过化学方法处理去除木头中的木质素。然后将去木质素木头基体用特殊的干燥方法干燥。最后将高分子聚合物单体通过特殊的注入法注入疏水亲油性去木质素木头基体中，引发高分子聚合物聚合，得到木质纤维透明高强度复合材料。以下示例性地说明本发明提供的木质纤维透明高强度复合材料的制备方法。

通过化学处理去木头中的木质素。具体来说，通过化学试剂浸泡的方法去除木头中的木质素，即，将木头基体置于化学试剂中在25～100℃下反应1～10小时，得到A品。所使用的化学试剂可选自双氧水、次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液或高氯酸中的至少一种。其中所述双氧水的浓度可为15wt％～30wt％、高氯酸的浓度可为12wt％～15wt％、氢氧化钠次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液中，次氯酸钠浓度可为3wt％～5wt％，氢氧化钠浓度可为15wt％～20wt％。

将化学处理后的去木质素木头基体浸入含有改性剂的溶液中反应12～24小时，所述含有改性剂的溶液中改性剂的浓度为0.01～0.1mol/L。所述含有改性剂的溶液中有机溶剂可为乙醇、异丙醇、甲苯、乙酸乙酯等。或在浸入含有改性剂的溶液之前，先用该有机溶剂(例如，乙醇、异丙醇、甲苯、乙酸乙酯等)清洗该化学处理后的去木质素木头基体，去除存在于去木质素木头基体中的的化学试剂。作为一个示例，将A品(化学处理后的去木质素木头基体)用乙醇清洗，并浸泡在改性剂的乙醇溶液中反应12～24小时，所述改性剂为正十八硫醇、正十二硫醇或硬脂酸。然后进行干燥处理，得到B品(疏水亲油性去木质素木头基体)。所述干燥处理可为冷冻干燥、真空干燥或超临界干燥。具体来说，用冷冻干燥、真空干燥或超临界干燥，不会破坏木头的孔隙结构。其中，真空干燥可以使用真空干燥箱，真空度为100Pa～200Pa，温度为80℃～100℃。超临界干燥可以使用超临界二氧化碳萃取装置。冷冻干燥可为在零下20-零下40℃下干燥6-12小时。

将高分子聚合物单体溶液注入B品，为C品。所述注入的方法可为满细胞法或半限注法。所述高分子聚合物单体溶液为甲基丙烯酸甲酯溶液、双酚A缩水甘油醚溶液或二甲基硅氧烷溶液，即高分子聚合物单体可为甲基丙烯酸甲酯、双酚A缩水甘油醚或二甲基硅氧烷。其中满细胞法包括：将所述疏水亲油性去木质素木头基体置于容器(例如，处理罐)中真空处理，再加入高分子聚合物单体溶液直至充满容器后解除真空。然后加压至1～3MPa直至高分子聚合物单体溶液的浸入量(高分子聚合物单体溶液浸入疏水亲油性去木质素木头基体的量)饱和，再经真空处理后恢复至常压。作为一个示例，将疏水亲油及干燥处理后的去木质素木头置于处理罐中并抽真空，真空度为79～86kPa，保持15～60min；然后将处理罐中充满甲基丙烯酸甲酯溶液后解除真空，并开始加压到1～3MPa，保持15～60min；当压力解除后，处理罐还要再抽真空并保持真空1～2h，真空度为79～86kPa，最后解除真空。其中半限注法可为将所述疏水亲油性去木质素木头基体置于充满有高分子聚合物单体溶液的容器中，加压至1～3MPa直至高分子聚合物单体溶液的浸入量(高分子聚合物单体溶液浸入疏水亲油性去木质素木头基体的量)饱和(所需时间一般取决于施加压力的大小和木头基体的大小。时间一般可为10-60分钟)，再经真空处理后恢复至常压。作为一个示例，将疏水亲油及干燥处理后的去木质素木头浸入甲基丙烯酸甲酯溶液中1-2h，加压至1-3Mpa保持15-60min，然后抽真空至79～86kPa保持1～2h并恢复至常压。作为一个详细的示例，将甲基丙烯酸甲酯、双酚A缩水甘油醚以及二甲基硅氧烷中的一种注入(半限注法)疏水亲油性去木质素木头基体中2h，加压至3Mpa保持15min，然后抽真空至80kPa保持2h并恢复至常压。

引发C品中的高分子聚合物聚合，得到木质纤维透明高强度复合材料，为成品。引发高分子聚合物单体聚合的方法可为加热处理或紫外处理。具体来说，通过紫外光照(照射功率可为10～30W，照射时间可为1～3h)、或50℃～80℃下加热，引发高分子聚合物聚合，聚合时间为6～24h，得到透明纤维素纤维增强型复合材料。

上述制备方法中，木头基体的原料可选自柳木、椴木、榉木中的一种。

作为一个示例，(1)将木头浸泡在80℃，浓度为30wt％的双氧水溶液中4～5h。(2)将步骤(1)所得木头用乙醇清洗，并浸泡在正十八硫醇的乙醇溶液中反应12h后在真空干燥器中干燥，真空干燥箱的真空度为100～200Pa，干燥温度为80～100℃，干燥时间为20～24h。(3)将步骤(2)所得木头浸入甲基丙烯酸甲酯溶液中1～2h，加压至3Mpa保持15min，然后抽真空至200Pa。(3)获得的复合物在60～80℃下加热固化5h，最终得到木质纤维透明高强度复合材料。

本发明制备的木质纤维透明高强度复合材料在550nm处的光学透光率可为75％～90％。木质纤维透明高强度复合材料的杨氏模量可为2.51GPa～2.91GPa，断裂拉伸强度可为59.8Mpa～76.1Mpa。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。若无特殊说明，本发明所述高分子聚合物单体溶液完全由聚合物单体组成。

实施例1

将5cm长，5cm宽，0.5cm厚的柳木浸泡在80℃，浓度为30wt％的双氧水溶液中(用时4h)。将所得到的去木质素木头用乙醇清洗，并浸泡在正十八硫醇的乙醇溶液(正十八硫醇的浓度为0.05mol/L)中反应12h，并在真空干燥器中干燥(真空干燥箱的真空度为200Pa，干燥温度为80℃，干燥时间为20h)。将疏水亲油及干燥处理后的去木质素木头(疏水亲油性去木质素木头基体)置于处理罐中并抽真空，真空度为79kPa，保持30min。然后将处理罐中充满甲基丙烯酸甲酯溶液后解除真空，并开始加压到1MPa，保持60min。当压力解除后，处理罐还要再抽真空并保持真空2h，真空度为79kPa，最后解除真空。获得的复合物在60℃下加热固化5h，最终得到柳木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料，所述复合材料中聚甲基丙烯酸甲酯的含量为59.3wt％。

实施例2

将5cm长，5cm宽，0.5cm厚的柳木浸泡在90℃，5wt％次氯酸钠和20wt％氢氧化钠的混合溶液中(用时5h)。将所得到的去木质素木头用乙醇清洗，并浸泡在正十二硫醇的乙醇溶液(正十二硫醇的浓度为0.05mol/L)中反应18h，并用超临界二氧化碳萃取装置干燥。将疏水亲油及干燥处理后的去木质素木头置于处理罐中并抽真空，真空度为83kPa，保持45min。然后将处理罐中充满双酚A缩水甘油醚溶液后解除真空，并开始加压到3MPa，保持15min。当压力解除后，处理罐还要再抽真空并保持真空2h，真空度为83kPa，最后解除真空。获得的复合物在照射功率15W的紫外灯照射下固化2h，最终得到柳木木质纤维复合聚双酚A缩水甘油醚材料，所述复合材料中聚双酚A缩水甘油醚的含量为59.5wt％。

实施例3

将5cm长，5cm宽，0.5cm厚的柳木浸泡在100℃，15wt％的高氯酸溶液中(用时4h)。将所得到的去木质素木头用乙醇清洗，并浸泡在硬脂酸的乙醇溶液(硬脂酸的浓度为0.05mol/L)中反应24h，并用超临界二氧化碳萃取装置干燥。将疏水亲油及干燥处理后的去木质素木头置于处理罐中并充满聚二甲基硅氧烷溶液后加压到2MPa，保持20min。当压力解除后，处理罐抽真空并保持真空2h，真空度为83kPa，最后解除真空。获得的复合物在60℃下固化12h，最终得到柳木木质纤维复合聚二甲基硅氧烷材料。所述复合材料中聚二甲基硅氧烷的含量为60.5wt％。

实施例4

将5cm长，5cm宽，0.5cm厚的榉木浸泡在80℃，浓度为30wt％的双氧水溶液中(用时4h)。将所得到的去木质素木头用乙醇清洗，并浸泡在硬脂酸的乙醇溶液(硬脂酸的浓度为0.05mol/L)中反应24h，并在真空干燥器中干燥(真空干燥箱的真空度为200Pa，干燥温度为80℃，干燥时间为20h)。将疏水亲油及干燥处理后的去木质素木头置于处理罐中并抽真空，真空度为80kPa，保持50min。然后将处理罐中充满甲基丙烯酸甲酯溶液后解除真空，并开始加压到3MPa，保持15min。当压力解除后，处理罐还要再抽真空并保持真空1.5h，真空度为80kPa，最后解除真空。获得的复合物在60℃下加热固化5h，最终得到榉木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料。所述复合材料中聚甲基丙烯酸甲酯的含量为37.3wt％。

实施例5

将5cm长，5cm宽，0.5cm厚的椴木浸泡在80℃，浓度为30wt％的双氧水溶液中(用时4h)。将所得到的去木质素木头用乙醇清洗，并浸泡在正十八硫醇的乙醇溶液(正十八硫醇的浓度为0.05mol/L)中反应16h，并在真空干燥器中干燥(真空干燥箱的真空度为200Pa，干燥温度为80℃，干燥时间为20h)。将疏水亲油及干燥处理后的去木质素木头置于处理罐中并抽真空，真空度为81kPa，保持45min。然后将处理罐中充满甲基丙烯酸甲酯溶液后解除真空，并开始加压到2MPa，保持20min。当压力解除后，处理罐还要再抽真空并保持真空1h，真空度为81kPa，最后解除真空。获得的复合物在60℃下加热固化5h，最终得到椴木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料。所述复合材料中聚甲基丙烯酸甲酯的含量为40.1wt％。

图1-5分别为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5中木质纤维透明高强度复合材料的SEM图像。从图2-6中可以看出高分子聚合物没有明显的脱落，说明高分子聚合物与木质纤维之间有很强的粘附力。

图6-10分别为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5中木质纤维透明高强度复合材料的光学透过率曲线。从图2-6中可以看出木质纤维透明高强度复合材料在550nm处的光学透光率为75％～90％，说明木质纤维透明高强度复合材料透明性非常好。其中实施例1-5所得木质纤维透明高强度复合材料在550nm处的光学透过率分别为85％、82％、75％、90％、79％。

图11-15分别为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5中木质纤维透明高强度复合材料的应力应变曲线。从图11-15中可以看出木质纤维透明高强度复合材料的杨氏模量为2.51GPa～2.91GPa，断裂拉伸强度为59.8Mpa～76.1Mpa，说明木质纤维透明高强度复合材料是一种高强度的复合材料。其中实施例1-5所得木质纤维透明高强度复合材料的杨氏模量分别为2.55GPa、2.65GPa、2.77GPa、2.91GPa、2.85GPa，断裂拉伸强度分别为76.1Mpa、59.8Mpa、60.1Mpa、62.9Mpa、63.8Mpa。

对比例(采用Lars的方法)

将5cm长，5cm宽，0.5cm厚的椴木浸泡在80℃，浓度为1wt％的亚氯酸钠溶液中(用时12h)，将所得到的去木质素木头用乙醇和丙酮分别清洗3次。再将甲基丙烯酸甲酯溶液在75℃下预聚合15min，将预聚合后的粘稠溶液和去木质素木头同时置于处理罐中，抽真空30min，解除真空保持30min，循环3次。最终得到椴木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料。所述复合材料中聚甲基丙烯酸甲酯的含量为35.5wt％。

图16-17分别为对比例中椴木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料的光学透过曲线和应力应变曲线。从图16-17中可以看出对比例中椴木木质纤维复合聚甲基丙烯酸甲酯材料在550nm处的光学透过率为57％，杨氏模量为1.83GPa，断裂拉伸强度为39.6Mpa。说明常规方法生产的木质纤维复合树脂材料光学透过率及机械强度都较低。

Claims (8)

1.一种木质纤维透明高强度复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

将木头基体置于化学试剂中在25～100℃下反应1～10小时去除木头基体中的木质素，再浸入含有改性剂的溶液中反应12～24小时经疏水亲油改性处理及干燥处理，得到疏水亲油性去木质素木头基体，所述化学试剂选自次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液、双氧水、和高氯酸中的至少一种，所述改性剂为正十八硫醇、正十二硫醇或硬脂酸，所述含有改性剂的溶液中改性剂的浓度为0.01～0.1mol/L；

将高分子聚合物单体溶液通过满细胞法或半限注法注入所得疏水亲油性去木质素木头基体中，然后引发疏水亲油性去木质素木头基体中高分子聚合物单体发生聚合反应，得到所述木质纤维透明高强度复合材料，所述高分子聚合物单体溶液为甲基丙烯酸甲酯溶液、双酚A缩水甘油醚溶液或二甲基硅氧烷溶液；

所述木质纤维透明高强度复合材料在550nm处的光学透过率为75～90%，所述木质纤维透明高强度复合材料的杨氏模量为2.51GPa～2.91GPa，断裂拉伸强度为59.8Mpa～76.1Mpa。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥处理为冷冻干燥、真空干燥或超临界干燥。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述满细胞法包括：

将所述疏水亲油性去木质素木头基体置于容器中真空处理，再加入高分子聚合物单体溶液直至充满容器后解除真空；

然后加压至1～3MPa直至高分子聚合物单体溶液的浸入量饱和，再经真空处理后恢复至常压。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述半限注法为：将所述疏水亲油性去木质素木头基体置于充满有高分子聚合物单体溶液的容器中，加压至1～3MPa直至高分子聚合物单体溶液的浸入量饱和，再经真空处理后恢复至常压。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述真空处理的真空度为79～86kPa ，时间为15分钟～2小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过紫外光照或在50～80℃下加热从而引发高分子聚合物单体发生聚合反应；所述紫外光照的功率为10～30W，时间为1～3小时。

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的方法制备的木质纤维透明高强度复合材料，其特征在于，所述木质纤维透明高强度复合材料包括疏水亲油性去木质素木头基体、以及分布于所述疏水亲油改性去木质素木头基体的孔隙结构中的高分子聚合物，所述高分子聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂或聚二甲基硅氧烷；

所述木质纤维透明高强度复合材料在550nm处的光学透过率为75～90%，所述木质纤维透明高强度复合材料的杨氏模量为2.51GPa～2.91GPa，断裂拉伸强度为59.8Mpa～76.1Mpa。

8.根据权利要求7所述木质纤维透明高强度复合材料，其特征在于，所述木质纤维透明高强度复合材料中高分子聚合物的质量含量为30～70wt%。

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