木塑复合材料的应用及发展
木塑复合材料在家居行业中的应用
木塑复合材料在家居行业中的应用从事“木塑复合材料”（简称木塑）的研发、生产、推广、应用不经意就已经有了12年的时间了。
笔者原是林业大学材料科学专业毕业的，多年来从事木门、地板、家具制造等木材加工行业的材料应用和生产工艺技术研究，十多年前却在偶然机遇中被这个木材与高分子材料两个截然不同的学科领域结合的产物深深吸引住，投身其中。
任何新材料类产品的发展必然会从传统的材料工艺逐步跨入到不同科学领域的复合交叉发展，这是人类在材料研究中的必然发展趋势并且能迸发出令人诧异的巨大能量。
在这个新材料层出不穷的时代，木塑材料凭着“环保、节能”的概念，以及自身特殊的诸多优点，近年来在国内外得到迅猛发展，应用领域不断扩大，产品潜力不断得到挖掘，可谓是热闹非凡。
关于木塑材料节约自然资源，绿色环保节能的社会意义以及材料自身的特性等等我在这里就不做一一赘述了。
我只想结合自身的经验和思考浅述一下，木塑材料为何能在室内装饰材料和家居行业发挥作用，如何才能发挥更大作用。
家居材料行业有四大显著特点值得木塑材料紧紧抓住结合点：一．家居装饰行业和室内装饰材料的发展趋势注定了需要各种新型材料结合进来，融合发展。
室内装饰材料无一不是从手工化，散装化，现场制作加工的方式向工厂标准化、模块化、集约化、现场集成安装的方式发展和演变，木门、地板、衣柜、橱柜等一系列产品发展都证明了这一点，随着时代的发展，这个趋势是不可逆的。
在工厂化，模块化、集约化的产品发展过程中，传统材料加工方式，特别是板式材料加工有着先天性的制约。
木塑材料可以实现复杂曲线挤出，批量化生产；在家居行业产品发展中可以实现传统材料加工方式无法完成的安装结构点设计和想象。
对实现家居行业产品从手工化到工厂化的历程演变中起到重要推进作用。
再加上木塑材料自身的防水、防霉等一系列材料优良性，必然能发挥出得天独厚的优势。
但木塑材料也应“尊重特性、浑然一体”。
尊重特性——各种材料都有着自身独有特性，所谓的优缺点是指在不同的场合、环境空间中使用合不合适的问题，是相对的概念。
木塑复合材料的性能特点及发展
木塑复合材料强化建筑模板研究 R&D for WPC enhanced Building Templates
研究者通常采用传统的挤出成型方法制备模板产品，由于挤出法几乎无法解决产品 的韧性与刚性、性能与低成本的矛盾，导致市场上的挤出模板均难以满足实际工程 要求。因此，需要在产品设计与成型方法上创新。 现代建筑模板的要求及设计难点 高强度：特别是韧性和弯曲弹性模量 ,4GPa以上 冻融性能：线膨胀系数低，抗高低温 低成本：价格低廉
增强结构型塑木材料基础研究
Fundamental research for structural WPC
1、采用有机纤维与无机纤维增强 2、采用交联技术 3、与金属、玻璃纤维制品复合（共挤出、嵌件 ） 4、添加增强树脂（包括工程塑料） 5、纳米级填料增强WPC 6、采用层压技术 7、采用自增强技术
图 全自动流水线化生产工艺流程
1-阴模;2-铺料机;3-传送带，4-模具，5-合模机构，6-送料机，7-热压机，8-冷压机 ，
9-出料机，10-冷压后的模具，11-成型板材，12-脱模机构，13-阳模，14-控制系统
研发的木塑强化模板与胶合板的性能对比
项 目 生产效率
模压法建筑模板
3倍于挤出法
挤出法建筑模板
木塑墙体及应用研究
R&D for WPC walls and applications
木塑墙板研究难点： 木塑墙板配方体系的难点
原料多相、多组分、互不相容 低成本与环保要求 防火抑烟功能要求 制品截面宽而厚成型问题
发展木塑墙体是适应国家墙板材料革新和节能利废 推广政策的需要。
WPC墙板挤出设备的开发
表面颜色自然生成
无需再次刷漆，色泽多样
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。
2024年木塑复合材料市场前景分析
2024年木塑复合材料市场前景分析1. 引言木塑复合材料是一种由木材和塑料混合制成的材料，具有木材的天然质感和塑料的耐用性。
随着环保意识的提升和市场需求的增加，木塑复合材料市场正呈现出广阔的前景。
本文将分析木塑复合材料市场的发展趋势和前景。
2. 市场规模和增长潜力木塑复合材料市场在过去几年呈现出强劲的增长势头，主要得益于其独特的特性和广泛的应用领域。
根据市场研究机构的数据，预计未来几年内，木塑复合材料市场的规模将进一步扩大。
因为木塑复合材料在建筑、家居、汽车等领域都有广泛的应用，而这些领域的需求持续稳定增长。
3. 技术创新和产品改进木塑复合材料行业正处于快速发展阶段，不断推出新产品和改进现有产品，以满足市场需求和不断变化的技术要求。
随着科技的进步，木塑复合材料的制造技术也在不断改进，使得产品在质量、环保性能和外观效果等方面有了显著提升。
技术创新和产品改进将进一步推动木塑复合材料市场的发展。
4. 环保意识的提升近年来，全球范围内对环境保护意识的提升，促使了木塑复合材料市场的快速增长。
相比于传统的木材材料，木塑复合材料具有更低的碳排放和环境污染，更符合现代社会对可持续发展的要求。
随着环保意识的进一步普及，预计木塑复合材料将在更多领域替代传统材料。
5. 市场竞争和机遇木塑复合材料市场竞争激烈，存在着众多的供应商和品牌。
然而，市场规模的不断扩大和技术改进也为新进入者创造了机遇。
在竞争激烈的环境中，供应商需要注重产品质量和技术创新，不断提升自身的竞争力。
同时，应抓住市场机遇，拓展新的应用领域，以实现更大的市场份额。
6. 地区市场分析木塑复合材料市场的发展及前景分析因地区的差异而有所不同。
根据地区的经济发展水平、环保政策和消费习惯等因素，不同地区对木塑复合材料的需求和应用程度也会有所差异。
因此，在进一步开拓市场前，了解各地区的市场特点和发展趋势，以制定相应的营销策略和产品定位，是关键的。
7. 总结与展望木塑复合材料市场前景广阔，发展潜力巨大。
建筑装饰装修工程中的木塑复合材料及其应用
建筑装饰装修工程中的木塑复合材料及其应用摘要：建筑装饰是艺术、工程和技术相结合的一门综合性艺术。
木塑复合材料作为一种代木材料，可以满足人们回归自然的心理诉求。
本文从木塑复合材料的性能、作为建筑装饰材料优势、应用的现状入手，探讨了将木塑复合材料应用于建筑装饰环境的方法。
木塑复合材料具有良好的防水防腐和尺寸稳定性，可作为地板、吊顶等运用于厨房、卫生间、阳台等别的木制品无法使用的室内环境。
此外，因其良好的加工和装饰性能，木塑复合材料还被广泛应用于装饰线条、踢脚线等。
关键词：木塑复合材料；应用木塑复合材料(Wood-Plastic Composites, 简称WPC),简称木塑或者塑木，它是以木粉、竹粉等木质纤维为基础材料，与聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等热塑性塑料经过挤出、模压、热压等成型工艺复合而成的一种新型复合环保材料。
木塑复合材料作为一种复合材料，同时具备了塑料和木材二者的特点。
在防水、防虫、防腐及尺寸稳定性等方面的性能优于实体木材，同时具备木质材料的外观和热塑性塑料的加工性。
随着人们对环境资源的重视程度不断加深以及技术水平的不断提高，可循环利用的木塑复合材料也得到了迅速的发展。
目前已作为代木材料广泛应用于建筑材料、汽车内饰、包装运输托盘、体育设备等行业。
与传统木塑复合材料更适用于室外环境不同，加工工艺技术水平的提升让木塑复合材料在建筑装饰和家具行业也得到了迅速的发展。
1 木塑复合材料的特性1 . 1 防水性能木塑复合材料的吸水率仅为2%3,远小于木材，吸水速度也比木材大大减缓。
这样就可以减少因吸收水分而产生的厚度膨胀，以及真菌生长等问题。
木塑复合材料与天然木材相比，拥有更好的尺寸稳定性和抗菌性能。
特别适用于园林景观、公园等户外环境及卫生间、厨房等潮湿的室内环境。
1.2抗菌防腐性能经过预处理的木粉表面被塑料包覆，再加上材料的防水性能较好，缺少真菌生长的环境，一定程度上增加了木塑复合材料的抗菌和防腐性能。
室内设计中木塑复合材料的应用
室内设计中木塑复合材料的应用提纲：一. 木塑复合材料的概述和特点二. 室内设计中木塑复合材料的应用三. 木塑复合材料的优势和劣势四. 木塑复合材料的维护和保养五. 木塑复合材料在实际案例中的应用情况部分一：木塑复合材料的概述和特点木塑复合材料，又叫做木塑材料（WPC），是一种由高密度聚乙烯（HDPE）或聚丙烯（PP）和木粉或竹粉等天然纤维制成的复合材料。
木塑材料能够更好的满足市场需求，是木材和塑料两者的优势的共同体现。
木塑复合材料具有耐蚀，耐候性强，不易吸水，不变形，易加工，环保，可循环再利用等特点。
部分二：室内设计中木塑复合材料的应用室内设计中木塑复合材料被广泛应用于地板、墙面、天花板、家具等领域。
木塑复合材料地板能够更好地防潮防水，也方便日常打扫。
墙面应用木塑复合材料可以使整个墙面具有耐候性和保养性。
天花板木塑复合材料的应用可以提高居室的安全保障。
家具的木塑复合材料使用更加环保和健康，同时材料更加稳定，有利于长期使用。
部分三：木塑复合材料的优势和劣势优势：木塑复合材料是一种环保，可循环再利用的新型材料，其表面光滑且不会吸水，有效防止潮湿腐烂等问题。
木塑材料的燃烧性能好，符合国家环保标准。
劣势：木塑复合材料即使产品轻量化，但是其密度过高，会使制品具有一定的硬度和重量，不利于搬运和运输等。
同时制品的加工难度和成本相对较高。
部分四：木塑复合材料的维护和保养木塑复合材料的维护和保养需遵循下列原则：1. 不要使用尖锐或锐利的工具对木塑复合材料进行划痕或破损测试。
2. 木塑复合材料在清洁时需要使用1%的免税清洗剂，清洗以后使用软布或海绵擦干。
不可使用具有酸性和碱性的清洗剂。
3. 在刮蹭或碰撞时，需要使用铝箔纸、砂纸和其他软性的制品在木塑复合材料表面进行清理和修复。
4. 经常砂掉木塑复合材料表面的污垢，以保证其美观度。
部分五：木塑复合材料在实际案例中的应用情况1.环球金融广场环球金融广场是越南第一家同时拥有五星级酒店、高档购物中心、商业写字楼、会议中心和高端公寓等功能的综合体。
浅探木塑复合材料在建筑行业中的应用
浅探木塑复合材料在建筑行业中的应用根据木塑复合材料的组成、特性，讨论其在建筑行业中的应用现状和发展方向。
标签：木质复合材料；特性；建筑行业木塑复合材料（Wood-Plastic Composites，WPC）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。
一、木塑复合材料的组成1.1 木质材料木质材料一般为木材或其他天然植物纤维，但由于天然林的不断减少，且为了节约生产成本，还可以使用木材制备过程中的剩余料或废弃料（如废弃木材、木屑、锯末等）。
此外，天然农作物（如稻壳、麦秆和甘蔗渣等）也可以作为木塑复合材料的原料[1]。
现木塑复合材料中的木质材料多为木粉、木纤维、花生壳、椰子壳、秸秆等。
1.2 塑料塑料基体有热塑性塑料和热固性塑料，在木塑复合材料中主要采用热塑性塑料，这是因为热塑性塑料回收利用率高，固化后的产物经加热后可以重新软化成型，能够多次使用，此外其成型工艺简单，产品机械强度高。
热固性塑料成本高，一次成型加工过程不可逆。
现木质复合材料的塑料基体多为聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等。
1.3 添加剂木材具有易燃、易朽、不耐虫蛀、干缩湿涨等天然缺陷，因此为提高木塑复合材料的使用性能和装饰性能，在加工中可添加增塑剂、光稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、着色剂、抗静电剂、化学发电剂、抗腐或防腐剂等。
1.4 偶联剂在塑料配混中，改善合成树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能的一种塑料添加剂。
又称表面改性剂。
它在塑料加工过程中可降低合成树脂熔体的粘度，改善填充剂的分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。
其用量一般为填充剂用量的0.5～2%。
偶联剂一般由两部分组成：一部分是亲无机基团，可与无机填充剂或增强材料作用；另一部分是亲有机基团，可与合成树脂作用。
木塑复合材料的应用现状及发展前景
木塑复合材料的应用现状及发展前景【摘要】在全国每年造纸行业产生大量的副产品木质素。
现在利用木质素磺酸盐与塑料为原料开发新型人造木材，为综合开发利用造纸企业的废弃物——废液木质素和废弃塑料资源开拓一条新的途径。
我国对木塑复合材料技术也进行了多年的研究，并取得了一些阶段性的成果。
目前，在欧美等国各类木塑制品已得到较为广泛的应用，形成了比较规范的产业和市场。
现在木质复合材料技术不仅是木材工业的研究热点，而且极大地推动着木材工业的发展，是木材工业的发展方向。
【关键词】木质素塑料复合材料木材工业1 研究木塑复合材料的意义我国是一个木材资源贫乏的国家同时又是造纸大国，在全国每年造纸工业的各种制浆过程中，产生了数千万吨的副产品——木质素，具有极为丰富的资源。
但时至今日，我国对木质素的应用仍然很少，约有95%的被用来燃烧产生热能，只有很少的一部分被用来做成材料应用。
因此如何开发利用废液中的木质素，提高其回收利用价值是非常必要的，对改善环境有着积极的意义。
环保新材料木质素塑料复合材料是以热塑性塑料与造纸副产品——木质素磺酸盐为原料，开发出的可替代木材、普通人造板的木塑复合材料。
由于木塑产品100%由可再生资源组成，在使用期后处理时，可以像处理木头一样，无后顾之忧，可任其腐烂或燃烧。
因此该复合材料一方面提高废物利用，另一方面是木材和塑料的替代品，可缓解木材供需矛盾，减少石油消耗，充分体现了资源循环利用的目的与意义。
同时该材料也有许多优点超过人工合成的热塑材料，尤其在精致饰面基底的模塑上[1]。
2 木塑复合材料的研究现状2.1 国内木塑复合材料的研究现状我国对木塑复合材料技术也进行了多年的研究，并取得了一些阶段性的成果，但在如何保证拉伸、弯曲和冲击强度等物理机械性能与硬木相当的前提下，尽量降低生产成本，提高生产效率，以满足大规模工业生产的需要，一直是摆在科研人员面前的课题。
木粉的种类和木粉的填充量会很大程度的影响木塑复合材料的性能，为了得到最好的木粉填充比，北京工商大学的王澜等通过模压成型方法对聚氯乙烯/木粉木塑发泡制品进行了研究，分析了木粉的不同填充量，不同处理方法，不同增塑剂用量以及工艺条件对复合材料性能的影响[2]。
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木塑复合材料的应用与发展Compound wood application and development【摘要】木塑复合材料(WPC)具有比单独的木质材料或塑料产品更优异的性质,是木材的理想替代品,它的出现可以减少废弃木材和塑料对城市环境的污染,也适应现代材料复合化发展的规律。
本文简要介绍了木塑复合材料的成分、特点、加工工艺、在国内外的研究现状以及应用,并对木塑复合材料的发展方向进行了分析,充分肯定了发展木塑复合材料的必要性和可行性。
【Abstract】Wood-plastics composites (WPC) has than single wood or plastic products mo re excellent properties, is the ideal substitute of wood, it can reduce the appearance of discarded wood and plastic to the urban environment pollution, but also adapt to the m odern material compounding the law of development. This paper briefly introduced the c omposition of wood-plastics composites, characteristics and processing technology and the application development at home and abroad and the present situation of the develop ment of wood-plastics composites direction is analyzed, fully affirmed the development of wood-plastics composites of necessity and feasibility.【关键词】木塑复合材料；应用；发展前景；【Key words】wood-polymer composites；application；development outlook；近几年来，全球森林资源日趋枯竭，环境保护意识日渐高涨，对木材的应用也提出了更高的要求。
为了节约资源，提高木材与塑料的利用率，克服塑料和木材行业面临的难题,提高农村废弃物和固体垃圾的利用,一种将天然木材与废旧热塑性塑料合成而得到的新材料———木塑复合材料以其优异的性能得到越来越广泛的使用。
木塑复合材料是利用木粉、竹粉、果壳粉或农作物秸秆粉和塑料树脂或废旧塑料为主要原料,经高温混合、成型加工而制得的一种新型环保复合材料。
木塑复合材料可以防虫蛀、抗腐蚀,无须防腐处理进而减少环境污染,而且可以被加工成各种空心型材,因此木塑复合材料被广泛应用于许多领域，是最具潜力的一种新型材料。
木塑复合材料的开发与应用,具有良好的社会和经济效益。
1．主要特点木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。
1) 良好的加工性能木塑复合材料内含塑料和纤维，因此，具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木工器具即可完成，且握钉力明显优于其他合成材料。
机械性能优于木质材料。
握钉力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。
2) 良好的强度性能木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。
此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。
表面硬度高，一般是木材的2——5倍。
3) 具有耐水、耐腐性能，使用寿命长木塑材料及其产品与木材相比，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌。
使用寿命长，可达50年以上。
4) 优良的可调整性能通过助剂，塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。
5) 具有紫外线光稳定性、着色性良好。
6) 其最大优点就是变废为宝，并可100％回收再生产。
可以分解，不会造成“白色污染”，是真正的绿色环保产品。
7) 原料来源广泛生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维，另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。
8) 可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小。
2．加工工艺木塑复合材料主要有四种加工工艺：①挤出注塑法；②无纺织成型法；③人造板加工方法；④实木浸注聚合法[1]。
挤出注塑法是采用传统的塑料制品生产工艺，该方法适用于植物纤维以粉状形态出现，要求混合体系有一定的黏度及流动性，与塑料基体熔融混合后挤出或注塑加工成型材。
此方法可连续性生产，操作方便，生产效率高，目前应用最为广泛。
无纺织成型法也叫非气流铺装成型法，即将木纤维与塑料基体在常温下混合，木纤维及其他纤维状材料经混合后通过针刺工段，用薄型无纺布衬托而制成纤维相互缠绕的低密度板坯，可根据最终产品的需求和要求，将一块或数块板坯热压成最终产品，主要用于汽车内饰件材料。
人造板加工方法类似于普通刨花板的生产工艺，将木质材料与回收塑料混合(铺装)后再热压复合而制成。
塑料既是传统人造板的改性剂也完全替代了传统人造板的粘合剂，该法适于植物纤维含量比较高的复合材料的生产[2]。
实木浸注法即以木材为基质的塑合木，将塑料单体或低聚合度树脂浸入到实体木材中，通过加热或辐射引发塑料单体或者低聚合度树脂在木材中进行自由基聚合。
此方法研究的历史较早，采用的树脂单体有苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙酯、丙烯腈等乙烯类单体。
然而此种方法制备工艺复杂，不利于商业化应用。
Loo-Teck Ng等[3]采用γ-射线引发注入木材中的MMA自由基聚合，制作木塑材料。
RashmiR.Devi,Iliao Ali等[4]采用在软木中注入单体苯乙烯、交联剂GMA、引发剂AIBN等引发聚合交联对软木进行改性。
3．国内外木塑复合材料( WPC) 的研究现状英国学者R.G.Raj 和B.V.Kola 采用了硬脂酸、矿物油以及马来酸酐改性后的PE 蜡对木质填料进行处理, 然后与HDPE 混合制成复合材料, 他们主要研究了添加剂的种类和填料的含量对木塑复合材料性能的影响。
试验结果表明, 马来酸酐改性后的PE 蜡能明显改善木质填料与基体间的相容性( 添加剂用量为1%时) , 随填料用量的增加, 抗冲击强度下降。
但矿物油处理的填料能显著提高冲击强度。
脂肪酸处理过的填料能有效改善纤维的分布, 提高拉伸强度。
20 世纪80 年代以来, 国外一些学者从事了PVC/木粉研究, 如加拿大的B.V.KOKTV 等人研究了不同的植物纤维表面改性方法对复合材料性能的影响, 他们研究了包覆乳胶或接枝上聚合物/ 乙烯基单体, 也可添加各种分散剂( 如硬脂酸) 及偶联剂( 马来酸酐、亚油酸等) 。
大多数情况下复合材料的机械性能得到了提高, 其中接枝是最有效的改性方法, 偶联剂比分散剂的效果好, 亚油酸被认为是最合适的偶联剂。
加拿大多伦多大学的CHULB.PARK、LAURENT等的研究表明: 氨基硅烷偶联剂处理木粉表面比较有效,其界面接触角提高, 表面张力降低, 木粉表面由亲水变为疏水, 增强了木粉与树脂的联结强度。
就加工设备而言, 为了更好地提高混合效果,KLTLYAN 等人采用了带有两个进料口的同向啮合双螺杆挤出机。
为了减小对植物纤维的破坏, 先将HDPE在第一个进料口放入, 然后将处理后的木粉放入第二个进料口与已熔融的HDPE 混合。
实验表明当啮合角为45 度时, 双螺杆挤出机输送能力最高, 挤出制品拉伸强度和拉伸模量也最高。
此外, 日本、意大利、瑞士等许多国家对研究木塑复合材料越来越重视, 并竞相发明了可用于挤出、压延和注射成型的各种木塑制品。
如日本已发明了木粉填充PE、PP、PVC、HIPS、ABS、尼龙等的复合材料, 可以在2020 年以后使木材的进口率减至38%。
总之, 植物纤维热塑性塑料的研究近几年来发展迅速, 木塑复合制品的性能得到了进一步提高。
我国对木塑复合材料技术也进行了多年的研究,并取得了一些阶段性的成果,北京工商大学的王澜、董洁、卜雅萍等通过模压成型方法对聚氯乙烯/ 木粉木塑发泡制品进行了研究, 分析了木粉的不同填充量, 不同处理方法, 不同增塑剂用量以及工艺条件对复合材料性能的影响。
由研究结果可知: 稻壳粉含量为40 份时, 制品的综合性能较好; 稻壳粉以硅烷偶联剂处理效果较好; 随着DOP 的用量加大, 制品的拉伸强度降低, 冲击性能和发泡性能提高; 实验中, 工艺条件的控制是一个极为重要的因素, 它直接影响制品的性能[5]。
北京化工大学塑料机械塑料工程研究所的赵永生、朱复华、薛平、刘素梅等采用电镜扫描观察了3 种木粉的纤维细胞尺寸及其木粉微观形态。
研究了木粉粒度、微观特性以及木粉添加量对于聚氯乙烯(PVC)木塑复合材料力学性能的影响。
结果表明,木粉表面裸露的微细纤维增加和粒度减小, 有助于提高木塑复合材料力学强度; 加入少量木粉使木塑复合材料力学性能降低, 但随着木粉添加量的增大, 木塑复合材料的抗弯性能和拉伸强度上升, 木塑复合材料的冲击强度随木粉含量增加而下降[6]。
华南热带农产品加工设计所刘惠伦等研究了剑麻短纤维和环氧化天然橡胶( ENR) PVC 共混比对剑麻短纤维补强, ENRPVC 复合材料性能的影响。
结果表明, 该复合材料具有较高的硬度和纵向拉伸强度, 较低的扯断伸长率且扯断永久变形, 良好的耐油和耐老化性, 剑麻短纤维的用量宜为30 份, ENR PVC 共混比宜为70 30[7]。
在木塑复合材料的生产过程中, 偶联剂的选择会对木塑复合材料的性能产生很大的影响。
为了解决这个问题, 中国林业科学研究院的秦特夫、黄洛华等人以铝酸酯为偶联剂对木粉进行表面改性处理后制备的木粉/ 聚丙烯复合材料的力学性能和形态学特征进行了研究。
结果表明: 铝酸酯偶联剂可以增加木塑复合材料的抗冲击强度, 但会对复合材料的抗拉强度和抗弯强度造成负面的影响[8]。
许民、谭海彦、姜晓冰、赵博则研究了马来酸酐(偶联剂1)和异氰酸酯(偶联剂2)对木塑复合材料性能的影响。
确定木材纤维与热塑性聚合物的比例7:3、复合材料的设计密度为0.7g cm3,在热压温度175℃、热压时间8min、偶联剂1 或偶联剂2 加入比例均为2%的试验条件下, 对比分析偶联剂产生的作用。
结果表明: 偶联剂2 对复合材料的力学性能影响显著; 对于同一种偶联剂, 所用的热塑性聚合物材料不同, 对复合材料性能的影响也存在较大的差异[9]。