国内外木塑复合材料研究进展
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。
2023年塑木复合材料行业市场分析现状
2023年塑木复合材料行业市场分析现状塑木复合材料是一种以塑料为基础，加入木质纤维和其他辅助材料制成的新型材料，具有类似木材的外观和质感，但却具有塑料的耐候性和耐久性。
塑木复合材料在建筑和家居装饰等领域得到了广泛应用，并且市场前景十分广阔。
首先，塑木复合材料行业市场规模不断扩大。
随着人们对环保和可持续发展的重视，塑木复合材料作为一种可替代木材的新材料，受到了市场的青睐。
据统计，2019年中国塑木复合材料市场规模超过100亿元，预计未来几年将保持20%以上的增长率。
其次，塑木复合材料的应用领域逐渐扩大。
目前，塑木复合材料主要应用于室外园林景观、建筑装饰、家具制造和运动器材等领域。
在城市化进程加快的背景下，园林景观需求不断增加，这为塑木复合材料提供了巨大的市场机会。
此外，随着人们对绿色环保的追求，越来越多的建筑和家居装饰项目开始采用塑木复合材料，用以替代传统的木材产品。
再次，塑木复合材料行业技术不断创新。
目前，国内外塑木复合材料行业竞争激烈，各家企业不断进行技术研发和产品创新以提升竞争力。
例如，某些企业利用增强塑料的特点，并结合木质纤维的力学性能，研发出具有更高强度和耐候性能的塑木复合材料。
此外，一些企业还在材料的外观纹理以及颜色稳定性方面进行研究，以满足消费者对多样化产品的需求。
最后，但并非最不重要的，塑木复合材料行业面临的挑战也不容忽视。
一方面，受限于原材料成本和技术难题，塑木复合材料的价格相对较高，这限制了其在一些低端市场的推广。
另一方面，一些不法企业生产的低质量塑木复合材料还存在一些安全隐患，这对整个行业的声誉造成了影响。
综上所述，塑木复合材料行业市场目前呈现出快速增长的势头，并且前景广阔。
随着人们对环保和可持续发展的追求以及相关政策的支持，塑木复合材料有望在建筑和家居装饰等领域实现更广泛的应用。
然而，行业内仍存在价格高昂和产品质量参差不齐等问题，需要行业企业共同努力解决。
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。
木塑复合材料加工技术研究现状及发展趋势
木塑复合材料加工技术研究现状及发展趋势随着近年来对环境保护意识的提高以及对可持续发展的追求，木塑复合材料作为一种环保、可持续发展的新型材料，得到了越来越广泛的应用。
木塑复合材料是以木材和塑料为主要原料，经过混合、挤压成型等工艺制成的一种新型材料。
它既保留了木材的天然质感和美观性，又具有塑料的耐候性和抗腐蚀性，具有良好的机械性能和性价比优势。
目前，木塑复合材料加工技术已经相对成熟，主要包括原料处理、混合、挤出成型、表面处理等环节。
原料处理包括木材和塑料的预处理，如木材的刨花、干燥和粉碎，塑料的研磨和预掺配等。
混合阶段是将木材颗粒和塑料颗粒按一定比例进行混合，再加入一定的添加剂，如防腐剂、助剂等。
挤出成型是将混合后的原料经过挤压成型机进行挤出，形成所需的产品形状。
最后，对挤出成型后的产品进行表面处理，如砂光、刮痕等，以增加产品的光洁度和表面质感。
目前木塑复合材料加工技术的发展趋势有以下几个方面：1.高效节能：通过改良挤出工艺和提高设备的效率，实现木塑复合材料的高效生产。
同时，优化工艺流程，减少能源消耗，实现节能效果。
2.精细化加工：加强对原料的处理和调控，提高木塑复合材料的品质和稳定性。
通过改善原料的成分和粒度分布，提高产品的强度和表面光洁度。
3.降低成本：通过改进加工工艺和降低原材料成本，降低木塑复合材料的生产成本。
例如，可以采用回收利用的木材和塑料，降低原材料的采购成本。
4.绿色环保：加强对木塑复合材料的环保性能的研究和开发。
例如，研发更环保的添加剂、改进废弃物的处理方法，减少木塑复合材料生产过程中的环境污染。
5.应用拓展：木塑复合材料具有广泛的应用前景，可以代替传统的木制品和塑料制品。
未来，木塑复合材料可以应用在建筑、家居、交通工具等多个领域，例如室内地板、室外装饰板、花箱、道路护栏等。
总之，木塑复合材料加工技术在不断发展，具有广阔的应用前景。
随着技术的进步和需求的增加，木塑复合材料的生产技术和加工工艺将迎来更多的创新和突破。
国内外木塑复合材料的研究进展
国内外木塑复合材料的研究进展摘要：阐述了木塑复合材料在21世纪的研究进展，涉及国内外在近几年的主要研究成果，介绍了包括界面相容性的改善方法、加工工艺的改进以及木塑复合材料的相关性能探讨，并提出了我国木塑复合材料今后的发展方向。
关键词：木塑;复合材料;研究进展木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺生产出的板材或型材。
主要用于建材、家具、物流包装等行业。
将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材，称之为挤压木塑复合板材。
1 国内木塑复合材料研究进展木塑复合材料这种新兴的环保材料产品在世界范围得到越来越多的关注和认可，其生产量和使用量都在逐年快速增加。
我国在木塑复合材料方面的研究也一直处于进步状态，进行了大量有益的试验并取得不少成果。
2001年贺德留[1]等在低温和中温环境中进行两个阶段的化学反应引发聚合固化，实验中以速生劣质材杨木为基材，以有机单体甲基丙烯酸甲酯作为浸滞剂，并着以适当颜色，在真空状态下作浸滞处理，处理件在石蜡包围下，制造出木塑复合材料。
该技术实际应用中出现的问题有很多，但在此工艺基础上，通过制作杨木木塑复合材料地板试验已基本解决。
研究得出相关结果有：木材的含水率需要达到一定的指数才可以进行浸注;采用甲基丙烯酸甲酯为浸注液时，偶氮二异丁腈的有机单体量也有一定规定，而且把偶谈二异丁腈作为化学引发剂;微量加入还原剂亚铁离子的方法可以改变和强化复合材料的性能，但须注意要定期往循环浸注液中补加亚铁离子和化学引发剂;制作高硬度的木塑地板时可以在有机单体中加入色素(而且加入量是有一定的规定)，这样既改变了复合材料颜色，同时增强了复合材料的性能;浸注过程的真空度尽可能保持不变，当浸注真空度和浸注时间达到要求的数值时可以制作木塑复合材料地板同时也满足材料的硬度要求很大时的情况;最后一步一定要及时进行石蜡包裹，石蜡油温度在一定数值时才能达到理想的包裹效果;有机单体在木材内的聚合固化程序时间也在实验中得到验证。
木塑复合材料的生产技术及研究
木塑复合材料原料及配方
热塑性塑料
新 料：PE、HDPE、LDPE、PP、HDPP、PVC、尼龙等热塑性塑料
回收料：大量的废农膜、包装制品、废旧PVC电缆等塑料废弃物
国内外三大类木塑材料使用比例
木塑复合材料原料及配方
热塑性塑料特性
熔点 力学强度 耐老化性 熔体流动速率 （MFR） 成本 粒径大小 防火性能 硬度
+
热压法制备木塑复合材料
制备工艺
铺装好的板坯
铺装好的板坯横截面图
热压过程中的秸塑板
热压裁边后的甜高梁-HDPE复合板
木塑复合材料性能测试方法
塑复合材料性能测试与模拟
测试标准
标准代号 英文 中文 测试项目
ASTM D638
ASTM D790
Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics
木塑复合材料加工参数
PVC木塑复合材料加工参数举例
挤出机转速设置
参数 数值 加料转速 8.2 r/min 加料电流 4.2 A 主机转速 8.8 r/min 主机电流 40 A
挤出机温度设置
螺杆 料筒 口模
1
101-102 172-175
2
171-172
3
168-178
4
168-169
5 168-168.5
木塑复合材料的生产技术及研究 木塑复合材料的制备及研究
Content
木塑复合材料简介 挤出法生产木塑复合材料 热压法制备木塑复合材料 木塑复合材料性能测试方法
木塑复合材料研究表征方法
木塑复合材料研究热点与难点
木塑复合材料简介
塑木复合材料的发展现状及方向研究钟慧婷
塑木复合材料的发展现状及方向研究钟慧婷发布时间：2023-05-22T10:10:44.764Z 来源：《工程管理前沿》2023年4期作者：钟慧婷[导读] 木塑复合材料（Wood-Plastic Composites,WPC）是国内外近年兴起的一类新型复合材料美新科技股份有限公司广东省惠州市 516300摘要：木塑复合材料（Wood-Plastic Composites,WPC）是国内外近年兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，与超过50%以上的植物纤维混合成新的木质材料，再经挤出、模压、注塑等塑料加工工艺，制造出新的板材或型材。
主要用于建材、装饰墙板、户外家具等行业。
与传统的天然木材对比，塑木复合材料具有可再生、防潮防水、抗霉变等优点。
同时，塑木复合材料还可以通过塑料改性技术，进而改变其力学性能及化学性能，满足不同要求的使用场景。
关键词：塑木复合材料；发展现状；方向研究引言；塑木复合材料作为一种新型复合材料，近年来也引起了人们的广泛关注和重视。
塑木复合材料是指以热塑性塑料与植物纤维为主要原料，经过加工和改性制成的一种新型绿色环保复合材料。
由于其优良的物理力学性能、阻燃防水性能和隔热隔音性能等特点，在建筑材料领域得到了广泛应用。
一、研究现状国际和国内木塑复合材料市场，总体分为共挤塑木复合材料和非共挤塑木复合材料两大类，其中非共挤塑木复合材料没有共挤层的保护，暴露在环境中，易受强紫外线、水分、各种霉菌和真菌的侵蚀，不仅导致颜色褪色，表面粉化降解甚至开裂。
从一些实际安装案例中，已经暴露出来的问题有1.降解、粉化：非共挤塑木复合材料没有共挤层保护，或者使用不正确的改性助剂，导致在强紫外线、高温高湿的环境下，塑木中的组分发生降解，导致产品出现粉化、老化、破裂和腐烂的现象。
2.褪色：褪色问题主要是塑木复合材料中的木粉在长期的户外使用过程中，裸露在空气中，即使添加了抗氧剂和UV助剂，依然褪色严重。
木塑复合材料发展现状及展望
木塑复合材料发展现状及展望木塑复合材料（wood-plastics composites,简称WPC）是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，兼有木材和塑料的成本和性能的优点，经挤出或压制成型为型材、板材或其他制品，替代木材和塑料。
木纤维塑料配混料研究已有80多年历史，但一直未能工业化，15年前左右，才很小量用于低值的吸声制品。
由于环境观念的加强，美国建筑工业寻找象木一样的替代材料（不腐蚀、不翘曲、维修方便，外观与木材相似），推动和加速了WPC的研究和应用开发。
把木粉填充配混料加工成建筑和结构用型材是目前挤出行业最活跃的部门之一，新应用开发也层出不穷，所以尽管已有几十年的研究历史，但由于WPC巨大的潜在应用市场，使其象一种新产品受到人们普遍关注。
不少国家投入力量加快开发和应用步伐，尤其是型材的生产，被称为是一个“热门”市场。
发展WPC是越来越被重视的环境观念的结果,工业咨询家认为发展推动力来自合理利用地球有限资源的要求，减少原始木材用量，保护森林。
木纤维和植物纤维来源丰富、价廉、质轻，对设备磨损小，尺寸稳定性良好，电绝缘性优，无毒，可反复加工，能生物降解。
中国是一个木材资源不丰富的国家，储量小，产量满足不了市场的需求。
另外，自1998年2月开始，美国、加拿大和欧盟国家相继对我国出口货物的木质包装材料实施新的检疫标准，要求采取薰蒸或高温消毒处理，否则将拒绝入境，促进和推动我国采用木塑型材做包装用托盘为代表的制品发展。
一、性能木塑材料可充分利用资源，而且可回收利用，而材料能否回收利用已成为工业界选材的重要考虑因素，因而前景看好，主要特点可归结如下：⑴耐用、寿命长，有类似木质外观，比塑料硬度高；⑵具有优良的物理性能，比木材尺寸稳定性好，不会产生裂缝、翘曲、无木材节疤、斜纹，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽的各种制品；⑶具有热塑性塑料的加工性，容易成型，用一般塑料加工设备或稍加改造后便可进行成型加工，加工设备新投入资金少，便于推广应用；⑷有类似木材的二次加工性，可切割、粘接，用钉子或螺栓连接固定，可涂漆，产品规格形状可根据用户要求调整，灵活性大；⑸不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小，不会吸湿变形；⑹能重复使用和回收再利用，环境友好；⑺维修费用低。
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高、 保持 时间越长 、 纤维 分布越均匀 。经蒸汽爆 破处理的 Ｊ 、 麦秸秆纤 维 ｂ）
ａ 处 理 前 ； ｂ 处 理 后 一 一
图 １ 木粉 经 过 蒸汽 爆破 处 理前 后 的 Ｓ Ｍ 照 片 Ｅ
（ｃ）
国 内刘 荣 榕 的 研 究 表 明 ， 处 理 的 术 纤 维 表 面 较 光 未
｝ 经 过蒸 汽爆 破 处 理 的 木 纤 维 表 面 粗糙 ， ， 出现 裂纹 、 片 和 裂
复合物体 系中加入马来 酸酐接枝 聚丙 烯（ ＰｇＭＡＨ）可起 Ｐ —— ，
时， 细胞 的薄弱组织 因蒸汽的压力 而发生破坏 ， 如纹孑 膜等。 Ｌ 与未处 理木粉相 比， 微波处理 的木粉 比 Ｐ Ｃ复合材料 的冲 Ｖ 击强度提高 ｌ ． ２ ．１ ； ３７ ９ ８ ％ 拉伸强度提高 ５８ ％－ ７１％。 ４ ． ７ ２ ．４
生团聚结块 ， 防水性能下降 。
为 （ ４ ．±９０５）ｎ ； 微 波 处 理 的 秸 秆 纤 维 表 面 较 粗 １１ １ ． ５ ｍ 经
明的绿色材料 ， 也是 一项有生命力 的创 新技 术 ， 具有广 阔 内 市场前景 和良好的经济效益和社会效益 ｊ 木质纤维表面处理 Ｒ ｃｒｏＪｓＢ ｎ ｇ ｉａｄ ｏ６ ｍｇ ａｏ等 研 究 了蒸 汽爆 破 对甘 蔗渣 ／聚酯复合 材料 的影 响。 蒸汽爆 破降 低 了半 纤维 素和 酸
区和品区氢键发生重排 ， 纤维素 表观结晶度增加 ； 纤维素 内
部 及 周 围热 蒸 汽 的 高 速 瞬 间流 动 ， 纤 维 素 发 生 一 定 程度 的 使
机械断 裂， 爆破破坏 了纤维 素分子间 的氢键作 用， 使纤维素
的 渗 透性 和溶 解 性 都 得 到 了加 强 。 邓 华 等 研 究 表 明 ， 经 微 波 处 理 的 秸 秆 纤 维 ， 未 平 均 粗 糙 度 （ ａ 为 （ ６ ±６３ ５） ｍ ， 方 根 粗 糙 度 （ ｑ） Ｒ ） ８ ． ．３ ｎ 均 ７ Ｒ
综 述 。 绍 了利 用各 种 废 弃物 制 备 木 塑 复 合材 料 的方 法 介 关键词 木 塑 复合 材 料 研 究进 展
木 塑 复 合 材 料 （ Ｐ 是 利用 热 塑 性 塑 料 ， 括 聚 乙 Ｗ Ｃ） 包 希、 丙 烯 、 氯 乙 烯 以 及 它们 的共 聚物 等 作 为 基 体 材料 ， 聚 聚 用 粉、 稻壳 、 秆 等废 弃 生 物 质 纤 维 作 为 增 强 相 ， 过 一 定 的 秸 通 阳 Ｔ 艺 生 产 的复 合 材 料 。Ｗ Ｐ 工 Ｃ是 现 代 材 料 业 发 展前 途
暮 蒸 汽 爆 破 可 改 善 复 合 材 料 的密 度 、 稳 定 性 和 吸水 率 。 。 热
￣ａｇ ｉｇ ｎ 等 研究了蒸 汽爆破处理小麦秸秆 的特性。 ｕｎ ｐｎ ａ Ｈａ
蒸 爆 破 处 理 后 ， 秆 大 颗 粒 减 少 ， 维 束增 加 蒸 汽 温 度 汽 秸 纤
榕 等 用微波 处理 木粉制备 Ｐ ＶＣ／木粉 复合材料 ， 当松 木
（ ５ ．±３ ． ８）ｌ ， 波 辐 射 处 理 前 后 秸 秆 纤 维 的 表 面 形 ５ ８９ ３４ ５ ｌ 微 ｍ
态 差异 较 大 。
未 友 国 等 制 备 了橡 胶 发 泡 复 合 材 料 ， 微 波 处 理 后 ， 经 的植 物 纤 维 形 成 大 量 微 隙 与孑 洞 ， Ｌ 比表 面 积显 著 增 大 。刘 荣
图 ２ 木粉 经 过微 波 处理 前 后 的 Ｓ Ｍ 照 片 ］ Ｅ
收稿 日期 ： ０ １ ０ －０ ２１－ ５ ８
于 曼 ， ： 内外 木塑 复 合 材料 研 究 进展 等 同
９３
用 微 波 处 理 经 丙 烯 酰 胺 水 溶 液 浸 润 的木 粉 制 备 的 Ｐ ＶＣ／木 粉 复 合 材 料 ， 学 性 能 得 到 进 一 步 提 高 ； 里 叶 变 换 红 外 光 力 傅
ａ 一未处 理 木粉 （×１０ ； －微 波处 理 木粉 （×６ ０） ０ ０） ｂ ０ ； Ｃ 波 处理 木 粉 （×１０ 一微 ００）
『Ｌ 、 。蒸 汽爆 破处 理 时 ， 入 纤 维 素 内部 的热 蒸 汽 水 分 子 气 孑 渗 迅 速膨 胀 ， 维 素 的微 纤 和 晶胞 间产 生 摩 擦 碰 撞 ， 定 形 纤 无
９ ２
工程塑料应用
２ １ 年， ３ ， ８期 ０ １ 第 ９卷 第
国 内外 木 塑 复 合 材 料 研 究 进 展
于 曼 何 春 霞
２ ０３ ） １０ １ （ 京 农 业大 学工 学 院 ， 苏 省智 能化 农 业装 备 重点 实 验 室 ， 京 南 江 南
摘要
对 目前 国 内外禾塑复合材料的木质纤维表面改性、 面相容性 改性 、 界 助剂和老化性研 究进展情 况进行 了
容 质 素 的 含 量 ， 加 了 酸 不 溶 木 质 素 含 量 。蒸 汽 爆 破 碱 木 增
生 液 预 处 理 的 甘 蔗 渣 纤 维 ， 除 去 ６ ％ 的 酸 不 溶 木 质 溶 可 ０
糙 ，｝现 许 多 细 小 孔 洞 ， ａ为（ ４ ． ２ ． ｎ Ｒ Ｌ ｌ Ｊ Ｒ ４５ ０± ８１ ４） ｍ， ｑ为
Ｊ 润 湿 性 得 到 改 善 。Ａ ｕ ａ ａ ｓｉ 、 ， ｎ ｐｍａＫ ｕｈｋ等 用 蒸 汽 爆 破 的 法处理纳米麦秸 纤维 ， 维直径在 ３－０ｎ 纤 ０ ７ ｍ。拉 伸 弹 性 其 随 纳米 纤 维 含 量 的增 加 而 增 大 。 复 合 材 料 防 水 性 随 纳 量 ｆ 维含量增加而加强 ， ∈ 纤 当纤 维 含 量 大 于 １％ 时 ， 米纤 维 ０ 纳