微发泡木塑复合材料耐腐性能的研究

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木塑复合材料的研究进展

木塑复合材料的研究进展现阶段木塑复合材料的基体主要有PP、PE、PVC、PS以及ABS等,从目前市场上的产品来看,主要是PE基的木塑复合材料制品,而PP 基和PVC基的木塑复合材料也占一定的比例。

目前,木塑复合材料的研究也以这三种塑料基体为基础,但许多研究者已经开始进行新型木塑复合材料的研发。

1. PE基木塑复合材料聚乙烯(PE)是一种无毒、质轻、具有优异的耐化学腐蚀性和电绝缘性的热塑性聚合物，广泛应用于电器工业、化学工业、食品工业、机器制造业和农业等方面。

PE 树脂的产量自20世纪60年代中期以来一直高居世界塑料产量的首位，常见的品种有高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)以及线形低密度聚乙烯(LLDPE),性能各有不同,其中HDPE在木塑复合材料的应用最为广泛。

Cui J.等[1]将丙烯酰胺-甲醛-尿素三元共聚物(AMFU)用于增容植物纤维/HDPE复合材料体系，结果表明AMFU对植物纤维/HDPE复合体系有良好的增容作用，使得复合材料的静态和动态力学性能明显改善，复合材料的吸水率降低。

该研究给出了一种增容木塑复合材料的新途径。

Tan H.等[2]研究了MAPE对椰壳纤维/LLDPE复合材料体系力学性能的影响，并用扫描电子显微镜观察了复合材料冲击断面的形貌。

研究发现,加入MAPE后，复合材料的弯曲强度和冲击强度均高于未加界面改性剂的；SEM照片显示,加入MAPE的复合材料有更好的界面粘接，椰壳纤维和LLDPE树脂基体间的相容性得到了改善，这也是复合材料刚性和韧性提高的主要原因。

2. PP基木塑复合材料聚丙烯(PP)树脂按结构不同，可以分为等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯三类，目前作为塑料使用的PP一般均为等规结构的。

PP的电绝缘性和耐化学腐蚀性优良，尤其是力学性能和耐热性在通用塑料中是最好的，但其低温脆性大，耐老化性不好。

由PP的价格相对低廉，目前其在木塑复合材料中的应用也很广泛。

微孔发泡木塑复合材料

微孔发泡木塑复合材料普通木塑复合材料相比，微孔发泡木塑复合材料不仅具有更低的密度，而且具有更高的抗冲击强度、韧性、疲劳周期及热稳定性等。

近年来，随着技术水平的不断升级以及人们对其了解的逐渐深入，微孔发泡木塑复合材料的应用领域不断扩大，显示出良好的发展前景。

木塑复合材料一般是指用木纤维或植物纤维填充、增强改性的热塑性材料。

木塑复合材料使用纤维素纤维作为聚合物基体的增强填料，能够降低材料成本，提高制品刚度。

然而，相对于高密度纯塑料或木料，木塑复合材料的其他一些物理机械性能，如延展性、冲击强度等都有下降，再加上材料本身的脆性等因素都限制了其广泛应用。

在分析木塑复合材料的抗弯强度和抗弯弹性模量、抗压强度和抗弯强度模量之间的差异后，实验结果表明，木塑复合材料的抗弯性能远低于鹅掌楸和速生杨。

因此，用木粉和废旧塑料经挤出成型的木塑复合材料表现出塑料力学性质为主的特点，木材的力学性质不明显，用于代替木材做结构材料尚不成熟，并且抗弯、抗冲击和纵向抗压强度还有待进一步提高。

另外，热塑性木塑复合材料的密度较大（通常约为实木密度的2倍多），在某种程度上也限制了其应用。

应用木塑复合材料的微孔发泡技术，可以解决普通木塑制品中存在的诸如密度大、尺寸不能满足实际需要等问题，从而扩大木塑制品的应用领域。

微孔发泡木塑复合型材是以热塑性塑料为基体，木屑或植物纤维为主要填充料，表面结皮、芯层发泡的一种低发泡挤出制品。

其表层必须形成硬皮，属于发泡类型中的可控制发泡。

当熔体从口模挤出时，发泡熔体表面受到强烈的冷却作用，材料表面形成硬皮，截面不再增大，发泡只在芯部进行。

微孔发泡的泡孔密度为109～1015个/cm3泡孔直径在0.1～10μm，其泡孔尺寸远小于传统发泡材料。

这些小气泡能够有效阻止材料中原有裂纹的扩展，使裂纹尖端变钝，不仅可以减小材料密度，而且能够显著提高材料的抗冲击强度、韧性、疲劳周期、热稳定性等。

因此，对木纤维复合材料进行微孔发泡能够克服材料物理机械性能等方面的缺陷，有效改善其使用性能。

微发泡木塑复合材料--技术前沿

深圳市长园特发科技有限公司微发泡木塑复合材料木塑复合材料（WPC）是近年来环保复合材料研究的重点，这是一类将有机纤维填料如木材、糠壳、竹屑、豆类、亚麻、稻秆、玉米淀粉和坚果硬壳等以粉状、纤维状和刨花等形态作为增强物或填料加入到塑料中，并通过加热使木材与熔融状态的塑料进行复合得到的新型材料。

与现有大多数无机填料如碳酸钙和玻璃纤维等相比，纤维素填料具有原料易得、成本低、密度小、对设备磨损小、无污染和可降解等优点。

其中，尤以木质填料研究和应用最为广泛。

木塑复合材料兼有木材和塑料的双重特性，制品不怕虫蛀、不生真菌、抗强酸强碱、不吸收水分、不易变形、力学性能好、耐用性比单纯的木质制品高数倍，具有坚硬、坚韧、耐久、耐磨、尺寸稳定等优点。

一般来说，木塑复合材料的硬度比处理木材提高2～8倍，耐磨性可提高4～5倍，吸湿性和吸湿膨胀率也较低，耐大气腐蚀能力较强。

此外，在减少环境污染和保护森林资源等方面也有积极的社会效应和生态效应。

因而木塑复合材料正在得到广泛的应用，具体包括家具、包装托盘、风景园林材料、栅栏、窗框、汽车内饰等。

但木塑复合材料也有一些不足，比如使用木纤维作填料会使材料的延展性、冲击强度等都有下降，其脆性大于纯塑料。

此外，木塑复合材料的密度通常为实木材密度的2倍多，也再一定程度上限制了它的应用。

研究表明，通过使木塑复合材料发泡可形成良好的泡孔结构，这些泡孔可钝化裂纹尖端并有效阻止裂纹的扩展，从而显著提高材料的耐冲击性和延展性，并大大降低制品的密度。

所谓微发泡木塑复合材料，就是将塑料、木粉、矿物填料、助剂、改性剂和发泡剂等原料按质量比混合，经塑料成型设备加热熔融成为一种带连续均匀分布的泡孔的复合材料。

制品密度接近木材，而机械强度远高于木材；由于树脂用量削减一半，产品成本较低；此外，发泡还能赋予产品更精确的外观尺寸，比非发泡复合物更具木质感，并便于安装。

根据基体树脂的不同，微发泡木塑复合材料分为PVC、PE、PP、PS、PU等微发泡木塑复合材料深圳市长园特发科技有限公司技术部：范宇日期：2012年8月15号。

木塑复合材料的性能研究

木塑复合材料的性能研究【摘要】木塑复合材料具有良好的机械性能和物理性能。

本文论述了原料、生产工艺等因素对木塑复合材料性能的影响，分析了木塑复合材料性能增强机理，总结了木塑复合材料与其他材料相比具有的优点和特点。

【关键词】木塑复合材料；性能；机理；优点1.木塑复合材料概述以木屑和废旧塑料为主要原料，经过高温混炼，再利用不同模具制成适合各种用途的板材、管材和异型材的复合材料，称为木塑复合材料。

该材料的研发不仅为工业生产提供了性能良好的新材料，而且也是当代工业基础材料废物利用的最佳科研成果之一，在工业生产上的应用，有“合成木材”的美名。

木屑是木塑复合材料的主要原料之一。

目前纳入国家和地方生产计划的林区和大中城市制材加工厂，每年要产生大约250万吨木屑，其中只有一小部分得到利用，大部分被丢弃，造成一定程度的环境污染和原料浪费。

废旧塑料是木塑复合材料的另一主要原料。

据我国轻工部门统计，2000年全国塑料制品总产量约800万吨。

随着我国塑料工业的不断发展，废旧塑料制品将愈来愈多。

研究和开发木塑复合材料的生产和应用，不仅可为国民经济建设增添一种价廉而又具广阔应用前景的新材料，而且能为提高木材的综合利用率和治理废旧塑料制品的污染开避一条新的途径。

这种新型复合材料在上世纪八十年代初国外已有研究成果和实际应用，我国开展该项研究则稍迟。

自1984年开始立项研究，成果于1987年通过正式技术鉴定，目前已正式推广在生产部门应用，形成批量产品。

2.木塑复合材料性能的影响因素木塑复合材料以木屑和废旧塑料为主要原材料，通过不同加工工艺成型。

在实验过程中，通过调整和改变原材料或成型工艺，将所得到产品的性能进行比较，发现有明显差异。

现将木屑、废旧塑料及成型工艺对木塑复合材料性能的影响进行论述。

2.1木屑对材料性能的影响及增强机理木屑含有大量的短切纤维和木素。

木纤维具有较高的机械强度和弹性，木素具有较好的硬度和刚性，它们均可作为改性剂在复合材料中起增强作用。

木塑复合材料研究报告

木塑复合材料研究报告
木塑复合材料是一种新型的材料，其主要组成成分包括木粉和塑料。

这种材料不仅具有木材的天然美感和塑料的优异性能，而且还具
有抗老化、耐腐蚀、防水防潮、防腐蚀和耐高温等优点。

因此，它被
广泛应用于建筑、装饰、家具制造和园林景观等领域。

木塑复合材料的研究与开发始于20世纪80年代初期。

最初的目
的是为了解决木材在使用过程中遇到的各种缺陷和问题。

在这一时期，木塑复合材料主要是基于聚氯乙烯和木粉制造的。

随着科技的不断发
展和进步，人们开始探索其他塑料的使用方式和结合方式。

在新的研
究中，木塑复合材料的应用范围也得到了拓展。

当前，木塑复合材料已经成为一个热门的研究领域。

科学家们致
力于提高木塑复合材料的生产效率，改善其性能特点，加强其环保性能。

因此，现代的木塑复合材料已经广泛应用于许多领域，包括室外
地面、防震墙板、阳台立柱、公园花园、餐桌椅子和家具等领域。

在
这一过程中，人们也开始探索新的应用方式和技术创新。

总之，木塑复合材料具有众多的优点和广泛的应用范围。

它不仅
可以解决木材遇到的问题，还能够满足人们对环保性能和美观品质的
需求。

随着科学技术的不断进步和发展，木塑复合材料的广泛应用将
会在未来得到更多的拓展和创新。

微发泡聚乙烯基阻燃木塑复合材料

微发泡聚乙烯基阻燃木塑复合材料目的和意义：木塑复合材料是指采用木纤维或其他植物纤维填充及增强热塑性塑料的一种复合材料。

主要成分是塑料和木质纤维。

其中木纤维包括废木粉、锯末、刨花及废弃木材等；其他植物纤维包括农作物秸秆、稻壳、甘蔗渣、大麻、花生壳以及各种麻杆等。

热塑性塑料通常采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯等。

木塑复合材料具有一系列优于木材和塑料的特殊性能：有木质外观以及类似于木材的二次加工型，但尺寸稳定性要比木材好，而且吸水性小、不怕虫蛀，不会像木材那样产生裂缝和翘曲变形；具有热塑性塑料的加工性，但硬度要比塑料高、耐磨、耐老化、耐腐蚀。

相对于基体塑料，木塑复合材料的韧性、冲击强度和弯曲强度等力学性能都有所降低，且作为木材替代品，其密度过大，应用领域受到限制。

通过气体核将非常小的泡孔引入到木塑复合材料中形成的微发泡木塑复合材料。

除具备上述木塑复合材料的优点外，因材料内部存在良好的泡孔结构可以钝化裂纹尖端，阻止裂纹的扩展，从而可有效的克服一般木塑复合材料脆性大、延展性差和抗冲击性能低的缺点，并且降低了材料的密度，不仅节省原料，而且隔音、隔热性能也较好，弥补了未发泡木塑复合材料性能不足的问题。

目前用于木塑复合材料最常用的塑料品种包括HDPE、PP、PS、PVC。

除了PVC外，木质纤维材料和其他三种塑料都属于易燃材料，不经阻燃处理不能达到建筑内部装饰设计防火规范要求，用于室内存在一定的火灾隐患。

微发泡木塑复合材料作为一种新兴而广泛使用的材料，合理进行阻燃处理是扩展其使用范围，使产品多样化的重要手段之一。

微发泡木塑复合材料具有优异的性价比和较好的比强度，并且添加剂的加入可以赋予其更多的性能，因此，在许多工业领域都得到了应用。

高性能的微发泡木塑复合材料在汽车和航天工业中用来加工具有高强度且质轻的部件。

另外，微发泡木塑复合材料制品密度接近于木材，而机械强度高于木材，可作为良好的木材替代品，而且产品成本降低，从而进一步拓宽了木塑复合材料的应用范围，其在户外板、装饰板、结构板材等方面具有非常广泛的应用。

木塑复合材料老化性能研究进展

ａｉｔｆｐｔｃｉｇｅｖｒｎｎ．Ｈｏｖｒｂｌｙｏｒｅｔｎｉｍｅｔｉｏｎｏｗｅｅ，ｐｏｌｒｏｃｒｉｇｗｅｔｅｎｒｂｅｅｘｏｉｇｔｉｔｒａｏｏｔｏｒｅｐｅａｅｃｎｅｎｎａｈｒｇｐｌｍｓｗｈｎｅｐｓｎｈｓｍａｅｌｔｕｄｏｉｏｉ
行介绍，望有助于正确评价和使用木塑复合材料，时为新产品开发提供借鉴。ＷＰ希同Ｃ在紫外线作用下产生褪色现象，学性能降低，力而且喷水与紫外光的共同作用会加剧破坏程度；粉含量高、粒大的ＷＰ木颗Ｃ更易遭受真菌腐朽威胁，目前已研制出硼酸锌等多种专用防腐剂；ＷＰＣ吸水速度慢，绝大部分集中在表层，水与冻融循环都会但吸降低力学性能。不同方式生产的ＷＰＣ其性能有所差异。目前，老化降解的机理问题仅进行了初步解释。对
ｗｈｃｙｈｌｒｐｒｖｌａｅａｄｕｅｔｉｅｏｏｓｔｔｒ１ｉｈｍａｅｐｐｏｅｌｅａｕｔｎｓｈｓｎｗｃｍｐｉｍａｅａ．Ａｃｅｅａｅｇｎｈｗｅｈｔｕｔｖｏｅｏｌａｅｃｌｒｙｅｉｃｌｒｔｄａｉｇｓｏｄｔａｌｒｉｌｔｃｕｄｆｄｏｏａ

发泡木塑复合材料的制备及性能研究开题报告-司丹鸽

比塑料硬度高，具有优良的物性，比木材尺寸稳定性好，不会产生裂缝、翘
曲，无木材节疤、斜纹，可以参加着色剂，覆膜或复合表层可制成色彩绚丽
的各种制品，具有热塑性塑料的加工性，容易成型，相比木材和塑料，其性
能优越两者，以耐腐蚀、不受菌害或者蚂蚁破害、易成型、稳定性好不易翘
曲和变形的优点，同时具有木材外观感和自然质感。但是在消费生活实际应
技术现状及合材料制品的密度大大减小，而机械强度高于木材，这些良好的性能可以使
开展趋势
其作为最正确的木材替代品，同时由于木塑复合材料本钱的 80%是塑料，通过
发泡后的复合材料本钱可以降低 40%左右，从而进一步拓宽了木塑复合材料的
应用领域。
通过对本课题的研究，使我进一步稳固了大学期间所学的各类知识，特
课题的目的、意义；国内外技术现状及开展趋势趋势
实验内容：
1. 熟悉木塑复合材料制备整个过程以及各种设备使用方法，并理解各种发泡剂的优缺点，设计合理添加比例，制定合理的试验方案，要求密度低，有弹性，韧性高，冲击强度高，适于机械加工；
2. 以热压成型方法，通过控制成型工艺条件和组分含量来研究发泡木塑复合材料，通过对实验材料样条进展密度及力学性能的测试，分析数据得出相应工艺及发泡最正确配方；
薛平等采用 PP 及 HDPE 进展了木塑的综合实验。例如，木粉种类、添加量及加工温度对溶体流动性能的影响，木粉含量、粒径对力学性能的影响，偶联剂的种类、含量对复合材料性能的影响，还研究了螺杆转速、螺杆构造、加工温度、压力对材料性能的影响。结果说明，木塑混合属于假塑性流体，其粘度要比纯塑料的表观粘度还低;适宜的偶联剂可以明显进步强度，不同的塑料树脂对偶联剂有选择性；木粉粒径小于 39 目时，粒径对材料的拉伸强度影响不大；木粉的微观分散性是影响材料宏观强度的关键。 2. 发泡方式研究

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第３２卷
第２期
浙
江
林
业
科
技
ＶＯ．３Ｎｏ２１２．Ｍａ．２０１２ｒ．
２０１２年３月
ＪＯＵＲ．０ＦＺＨＥＩＪＡＮＧＦＯＲ．Ｓ．＆ＴＣＩＥＣＨ
文章编号：１０．７６（０２）２０２ —４０１７２１０ —０９０３
ｒｓｔｈｗｅｈａｕｅｄｃｙｒｓｓａｅｏＰＣｓｗａ￣ｏｇｈｅｍａｓｌｓａｅｏｆｓｅｉｅｅａｅｎｃｅｅｔｏｏｕｏｔｎ，ｂｔｅｕｌｓｏｄｔａｎｔｒｅａｅｉｔｎｃｆＷｓｔｓｓｎ，ｔｓｏｓｒｔｐｃｍｎｓｄｃｙｄｉｒａｄｗｉｗｏｄｆｒｃｎｅｔｕｓｈｌ
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ａｗａｓｌｓｔａ．％．ａｓｆａｉｃｅｎｔｔｄｔａｗｏｄｆｕｎｅｔａｒａｅｔｎｍａｓｏｓａｅｏＷＰ．ｘｏｅｔｎｄｎｌｙｓｎ３５ＡｎｌｉｏｖｒｅｄｍｏｓａｅｔｅｈｙｓｎａｒｈｏｏｒｏｔｄｇｅｔｆｃｓｓｔｆＣｓＥｐｎｎｉｆｃｏｙｌｃ复合材料（Ｃ）指以一定比例混合的天然纤维材料与热塑性塑料，ＷＰｓ是添加特定助剂后，经特殊工艺处理加工成型的一种新型环保材料【。因其结合了木材和塑料的双重优点，被运用于各种领域，市场前景广阔。ｌｌ
作为一种新的材料，木塑复合材料在使用过程中除因热塑性塑料而致的长期蠕变的缺点外，也曾发现存在腐朽的现象。Ｍｏｒｒｓ等在１９ｉ９８年发现了木塑复合材料在野外土壤中及走廊地板上产生了腐朽现象［。２１ＭａｋｗｓｉＭｏｒｌ等在２０年发现在木粉含量高的ＨＥ木塑材料中存在明显的腐朽现象，ｎｏｋ和ｒｌｅ００ＤＰ并通过电镜观
中图分类号：￥８７５文献标识码：Ａ
ＲｅｅｒｈｏｃｙＲｅｉｔｎｅｏｃｏｆａｓａｃｎＤｅａｓｓａｃｆＭｉｒ－ｏｍｅｏｄＰｌｓｉｍｐｓｔｓｄＷｏａｔＣｏｃｏｉｅ
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察到了腐朽菌的生长［ｅｄｔ等人把ＨＰ３ｎｌｏ】。ＰｅｎＤＥ木塑复合材放到有白腐菌、褐腐菌的培养皿中，结果发现在大
多数条件下均没有显著的腐朽现象，通过扫描电镜观察到了菌丝体较集中生长在木粉与塑料的界面上【。外，４此】美国硼砂防腐实验室的试验结果也表明，霉腐真菌能引起ＷＰｓＣ制品１％～２％的质量损失【。李大纲等研究００５】了几种不同木塑材料的耐腐性能，发现木塑复合材料的总体耐腐性能较好，质量损失率在２％～５１，．６．特别发％现内部夹竹条的木塑材料因竹条端部暴露而质量损失率稍大【。然而，对ＰＣ微发泡木塑复合材料的天然耐腐６］Ｖ性能研究的相关文献几乎没有，研究木塑比对木塑材料耐腐性能的文章也不多见。因此，本文对实验室自制５
微发泡木塑复合材料耐腐性能的研究
朱远，姜志宏
临安３１０１３０）
（江农林大学工程学院，浙江浙
摘要：究了５研种不同木塑比的木塑复合材料的天然耐腐性能。结果表明： ①木塑复合材料的天然耐腐性能为强耐腐等级，受菌侵染后质量损失率随着木粉含量的提高而增大，但均小于３％，．方差分析表明，５木粉含量对试件质量损失率的影响高度显著，指数函数Ｙａｐ／＋ｃ５＝ｅ（ｂｘｘｘ）对种木塑材料的平均质量损失率拟合结果较好，决定系数Ｒ为０２８ ②通过ＳＭ和ＤＣ分析，木塑材料受菌侵染后，主要是木质材料受到了破坏。２．３；９５ＥＳ关键词：木塑；天然耐腐『能；质量损失；ＳＭ；ＤＣ生ＥＳ；
＝ａｘ（／）ｏｌｌｆｔｅｍｅｍａｓｏｓｒｔｆｉｄｆＣｓｔｄｔｒｎｔｎｃｅｃｅｔｆ．３８ＡｎｌｓｆＥａｄＤＳｘｅｐｘｂ＋ｃｃｕｄｗｅｌｔｈｉｎａｓｌｓａｅｏ５ｋｎｓＷＰｗｉｅｅｍｉａｉｏｆｉ０９５．ａｙｉｏＳＭｎｏｈｏｉｎｏ２ｓＣ