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

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

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

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

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。


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

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

木塑复合材料老化性能研究进展
a i t fp t c ig e v r n n .Ho v r b l y o r e t n i me t i o n o we e ,p o l r o c r i g we t e n r be e x o i g t i tra o o t o r e p e a e c n e n n a h r g p l ms wh n e p s n h s mae lt u d o i o i
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 ;WP C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 WP C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
whc y h l r p r v l a e a d u e t i e o o st t r 1 i h ma e p p o e l e au t n s h s n w c mp i mae a .Ac e e a e g n h we h tu t vo e o l a e c l r y e i c l r t d a i g s o d t a lr il tc u d f d oo a

发泡木塑复合材料的制备及性能研究开题报告-司丹鸽

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

木塑复合材料的性能研究

木塑复合材料的性能研究
・ 2 4 4・ 2 0 1 5 年4 月
技 术论坛
工程技术
木 塑 复合材 料 的性 能研 究
林 勇
2 1 0 0 3 1 ) ( 南京农 业大P C)是利 用木粉 、竹粉或农作物秸 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 。本课题 以麦秸秆与 H DP E为原料 ,通过加入 不 同比例 的 阻燃剂填料和 5 wt % 的马来酸酐 , 采用混炼和热压成型制备 阻燃型 H DP E / 麦秸秆复合材料 ,分析经各种 处理后 ,材料 力学性 。 关键 词 : 麦秸秆复合材料 :力学性能 ; MH : OMMT 中图分类号 : T Q3 2 1 . 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 1 . 5 5 8 6( 2 0 1 5 )1 2 . 0 2 4 4 . 0 1
前言 本课题主要研究 内容为 以下几个方面 : ( 1 )加 入 氢 氧 化 镁 MH ( 含 量分 别为 1 0 w t %、2 0 wt %、 3 0 w t %、4 0 wt %)和 5 % 马来酸酐接枝 处理的与麦秸 秆和 H D P E 制成 木 塑复合 材料 ,研究其 基本 的力 学性 能。结 果显 示 :当 有 明显的降低 。 2 0 M M T阻燃 H D P E /麦秸秆复合材料 的力学性 能 2 . 1 通过 实验 我们可知 ( 1 ) 随着 OMMT含 量 的 增 加材 料 的硬度 逐 渐 增 强 , 当 OMMT含 量 为 5 wt % 时,材 料 最为 质 密硬 度 更偏 向于 H DP E M H添加量为 2 0  ̄ / o - - 3 0  ̄ / 0 时 ,各项力学性能及物理特性较优异。 的硬度 : O MMT含量超 过 5 wt % 时 ,材 料质 密程度反 而降低 , ( 2 )加入 纳米 蒙脱土 OMMT ( 含量分 别为 1 w t %、3 w t %、 这是因为 O MMT与 H D P E / 麦秸秆相容性较差 ,材 料 内部变得 5 wt %、7 wt %)和 5 % 马 来 酸 酐 接 枝 处 理 的麦 秸 秆 与 HD P E 疏松 ,材料密度下 降,从而 导致材料 的硬度 降低。 制成 木 塑复合 材料 ,研究其 基本 的力 学性 能 。结 果显 示 : 当 ( 2 )当 O MMT与麦 秸秆 / H DP E复合 材料基 体相 融合后 , OMMT添加 量为 3 %一 5 %时, 各项力学性 能及物 理特 性较优异 。 O MMT含量 较低时材料 的弯 曲性 能有 小幅 的提升 。当 O MMT ( 3 ) 加 入 与 O 复配 ( 含量 分 别 为 : 2 4 wt %: 含量较低时 ,在材料 中分散较均 匀,所 以复合 材料的弯 曲性 能 1 w t %,2 2 wt %: 3 w t %, 2 0 wt %: 5 w t %,1 8 w t %: 7 w t %) 和 提 高。当其 含量超 过 5 wt % 后,过 高的 OMMT含量 会 降低其 5 %马来酸酐接枝处理 的与麦秸秆和 H DP E制成木塑复合 材料 , 片层 间距 ,使其分布不均 ,开始 出现 团聚等影响材料性能 的不 探讨其基本 的力学性能。结果显示 : 当 MH: OMMT = 2 2 %: 3 % 良现 象。在 5 %O MMT时材料 的弯 曲强度达 到最大 ,弯 曲强度 时各项 力学性 能及物 理特性较优异 ,然而两者复配 的阻燃 效果 为 4 4 . 3 1 1 MP a ,较未添加 O MMT增加 了5 . 2 8 %。 只是两者阻燃机理的简单叠加并没有协 同作用 。 ( 3 )当 O MMT与 H DP E基体相融合 后,材料 的拉伸性 能 1 阻燃 ∞P E / 麦秸秆复 合材料 的力学性能 有 一定的提升 。当 o 1 MT含量较 低时 ,O MM' I " 在材 料中较 为 1 . 1通过实验我们可知 : 分散 , 拉伸性 能逐渐提 高。当 O MMT含量高于 3 wt %一 5 wt %后 , ( 1 )MH 阻燃 HD P E复合 材料 的 洛 氏硬度 随 着 MH含 量 由于 其与基 体相 容性 较差 ,不能 均匀 的分散 在基 体 中,因此 的增 加 呈现先增 加后 减少 的趋 势,这说 明 MH的加 入对 复合 在 O MMT含量 高于 5 wt % 后,材 料 的拉伸性 能逐 渐下 降。在 材 料 的硬度有 较大 的影 响,然而 随着 MH含 量 的增加 ,增溶 3 wt %O MMT时材料 的拉伸 强度 达到最 大为 1 6 . 9 3 4 MP a ,较未 2 . 9 4 %。 剂 效果 不 明显,木粉 与 H DP E间的界面 粘结 力变 小 ,因此材 添 加 OMMT增 强 了 1 ( 4 )随着 O MMT含 量上升 ,材 料 的冲击 强度 总体呈先 降 料 的硬度逐渐 降低 。 MMT的加入,材料 ( 2 )MH 阻燃 H DP E复合 材 料 的拉伸 强 度 随着 MH 含量 后 上升再减小 的趋势 ,由于无机阻燃剂 O MMT的增加使得 的增加 呈现波浪式变化 ,0 wt %MH拉伸强度为 1 7 . 4 MP a ,由于 的冲 击强度迅速 减小 ,而 后又增加这表 明 O MH 的加 入材 料的拉伸强度急剧减 小,随后又有所增加接 着强 材料 的组织结构得到一定的改善 ,冲击强度有所提高 。 度 继续减d , N4 0 wt %MH达到 1 3 . 5 4 6 MP a ,较 0 w t %MH 降低 了 2 . 2 结果表明 2 8 . 4 5 o 4 。这 说明纳 米 MH的 加入对 材料 的拉伸 强度有 不 利影 O MMT阻 燃复合材 料对 其力学 性能产 生影 响,材料 的硬 响 ,这 是 因为少量 的 MH粒 子能够 均匀 的填 充在无机 与 有机 度,弯 曲强度 以及 冲击强度在 3 w t %OMMT时最优 ,材 料 的拉 界面结合处 , 然而 其与 I - I DP E结构差异较大 , 不 能很好 的相 容, 伸强度在 5 wt %OMMT时最优。 氢氧化镁与蒙脱土复配阻燃 H D P E / 麦秸秆复合材料的研究 所 以对拉 伸强度 产生 不利 。说 明纳 米 MH对 材料 的拉伸 强度 表 0 M M T 与M H 的含 量比例 没有很好 的改善作用 。 ( 3 )MH 阻燃 HD P E复合 材料 的弯 曲强 度 随着 MH 含量 O M MT 含量 I 1 % I 3 % I 5 % l 7 % I 的变化材料 的弯 曲强度变化幅度较小 ,表现 出先减小后缓慢增 MH 含量 l 2 4 % l 2 2 % l 2 0 % l 1 8 % I 加 的趋势 ,在4 0 wt %MH 时弯 曲强度达 到最高 4 4 . 1 7 6 MP a ,较 3 M H / 0 M M T协 同阻燃 H D P E /麦秸 秆复合材料的力学性能 1 0 w t %MH时提高 了4 . 9 %,这说 明纳米 MH 的加入对 材料 的弯 3 . 1通 过实验我们可知 曲强度有所改善 。然而随着纳米 MH 的增 加,MH含量 占据主 ( 1 ) MH / O MMT阻 燃 H D P E基 麦 秸 秆 复 合 材 料 随 着 要成分 ,并且其纳米粒子 能够 非常完美 的结合在 一起,所 以材 OMMT含量 的增加 MH含 量 的减 少材料 的洛 氏硬度呈现 先增 料 的弯 曲强度有所提 高。 加后 降低的趋 势,这说 明 OMMT的加入起 到 了增 强和增韧 复 ( 4 )MH含 量 0 w t % 时材 料的冲击 强度最大 ,随着 MH含 合材 料 的作 用 ,提 高 了复 合材料 的力学 性能 ; O MMT这种 特 量 的增加 ,材料 的冲 击强度 降低 ,在 MH含量 为 4 0 w t % 时冲 别 的片 层结构 能够 和聚 乙烯基 体通 过界面 连接 形成 牢固 的 内

EVAC对PE基木塑微发泡复合材料性能影响的研究

EVAC对PE基木塑微发泡复合材料性能影响的研究

计量 技术 有 限公 司 ; 悬臂 梁 冲击试 验 机 : U一5 5型 , Ⅺ . 承德 金 建 检
测 仪 器有 限公 司 ;
S M: i c i 4 0 E H t h S一 7 0型 , a 日本 H tci 司 。 i h公 a
13 试样 制备 .
性 能 都有不 同程度 的下 降 。而 通过 改善 木 塑复合 材 料 的两相 界 面 , 以 提 高 木 塑 复 合 材 料 的 力 学 性 可
因此 , 聚合 物 与木纤 维 复合 过程 中 , 在 其关 键技 术之

是 如何 使 亲水 的木 材表 面与 疏水 的聚合 物大 分子
械制 造 有 限公 司 ;
电热 恒 温 鼓 风 干燥 箱 : H 一14 D G 9 0型 , 海 精 上 宏实 验设 备有 限公 司 ;
万 能拉 力 试 验 机 : MT 1 5型 , 圳 市 新 三 思 C 50 深
氧 化锌 、 交联 剂 D P等 按一 定 比例 在 高 速混 合 机 中 C
充分 混合 。使用 锥 型 双 螺 杆 造 粒 机 进 行挤 出造 粒 , 再 使 用锥 型 双螺 杆 成 型 机 挤 出成 型 , 备 试 样 。其 制
中, V C用 量 为 木 粉 质 量 的 0 8 、 0 、2 5 、 E A 、% 1 % 1. %
蔡 建 臣 , : V C对 P 等 EA E基 木 塑 微 发 泡 复 合 材 料 性 能 影 响 的研 究
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E A V C对 P E基 木 塑 微 发 泡 复 合 材 料 性 能 影 响 的 研 究
蔡建臣 薛 平 祁 宗 丁 筠 金 晓 明
10 2 ) 0 0 9 ( 北京化工 大学 塑料机 械及塑料工程研 究所 , 北京

微发泡木塑复合材料的研究进展

微发泡木塑复合材料的研究进展
Ab ta t sr c :Re e tp o rs n te rs a c n te mo i c t n, p o e sn e h oo isa d ma h n r fmi c n rg e si h e e rh o h d f ai i o rc si g tc n l ge n c i ey o - c c lu a o me lsis wo d fb rc mp stsa o d a ra o r el lrfa d p atc / o e o o ie th mea b o d, ic u i g P wo d fb r VC/w o b r i n n ld n E/ o e ,P i o f e, d i PP wo d fb ra d P /w o b r i nr d c d.Th r s n i ain a d t e te d o h e eo me to h s / o e n S o i d f e , s i to u e i e pe e t st t u o n h rn f t e d v lp n f ti
中 图分 类 号 :T 3 7 9 Q2 . 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 : 10 5 7 ( 0 6 6 0 1 o 0 5— 7 0 2 0 )0 一O 0 一 4
Pr g e s i s a c n M i r c l l r Fo m e a tc / o d Fi e m p st o r s n Re e r h o c o el a a d Pl s is W o b r Co u o ie
阻燃 性 、抗 强 酸强 碱性 等 。加 入着 色 剂 、覆膜 或 复合
表层 可 制成 具 有各 种色彩 和 花纹 的美 观制 品 。尤 为值 得一 提 的 是 ,木塑 复合材 料 不但加 工 原料 可采 用 回收 的废 塑 料 和废 木材 ,其本 身 也可 回收 再利 用 ,对 减少 环境 污 染 、保 护森 林 资源意 义重 大 。 合 材料

微发泡木塑复合材料及其成型技术

微发泡木塑复合材料及其成型技术

微发泡木塑复合材料及其成型技术一、背景及意义木塑复合材料(WPC)是将有机纤维素填料如木材、糠壳、竹屑、豆类、亚麻、稻杆、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热塑性或热固性塑料中进行复合得到的新型功能材料。

早在1907年,LeoHBend博士就利用热固性酚醛树脂与木粉复合制得了木塑复合材料[1]。

与现有大多数无机填料如碳酸钙和玻纤等相比: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。

木塑制品兼有木材和塑料的双重特性:即力学性好、不怕虫蛀、不生霉菌、不吸收水分、阻燃、绝缘、使用寿命长且可重复利用等,可以作为装饰性材料应用。

此外,木塑复合材料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。

如今,木塑复合材料已大量用于家具、风景园林材料、栅栏、窗框和汽车内饰件等领域[2]。

尽管木塑复合材料具有上述优点,但相对未填充塑料来说,其韧性、冲击强度和弯曲强度等力学性能仍将会有所降低。

而相对纯的天然木材来说,密度又通常是木材的好几倍。

因而不能作为较好的木材替代品,因此其应用领域受到了一些限制。

为了克服分别相对于纯塑料和纯木材所呈现出来的不足,扩大木塑材料的应用范围,人们不懈地进行了大量的研究。

最后人们从微孔发泡塑料的性能中受到启发。

因为微孔发泡塑料相对未发泡塑料有更高的冲击强度、韧性和疲劳寿命,因此木塑材料若经过微孔发泡,其机械性能就会提高,上述性能不足的问题就迎刃而解了[3]。

木塑复合发泡材料,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发泡微孔的复合材料。

制品密度接近于木材,而机械强度远高于木材,由于树脂用量削减一半,因而产品成本较低;此外,发泡还能赋予产品更精确的外观尺寸[4],比非发泡复合物更具木质感,并便于安装。

因为木粉等纤维素的吸水性强和极性高,而塑料具有疏水性,所以两者之间的相容性较差。

木塑复合材料加工技术、研究现状及发展趋势.doc

木塑复合材料加工技术、研究现状及发展趋势.doc

木塑复合材料加工技术、研究现状及发展趋势一木塑复合材料加工技术随着科学技术的发展,现代社会对材料的要求更高了,既要求其有较好的物理力学性能,对人类有亲和力,又要环保。

木材是一种天然生物质材料,自古以来被人们广泛喜爱和使用。

随着我国天然林面积的减少和“天然林保护”政策的实施,木材资源困乏、质量下降、木材价格越来越高、木材加工业的废弃物增多以及世界林产品需求量的增加都使得林产品工业越来越迫切地感到需要寻找木材的替代品。

而由于生产和生活水平提高,过去被大量用于烧柴的木制品加工废弃物,如木屑、刨花、边角废料以及大量农作物纤维如秸秆、稻糠、果壳等被严重浪费,并对环境产生极大的破坏性影响。

据统计,我国每年由于木材加工余下的废弃木粉量达数百万吨,其他天然纤维如稻糠等的产量上千万吨,这些资源如能得到有效开发和利用,价值可观。

在不断研究中人们认识到木材改性技术可以实现新的突破,而填充改性既可以降低产品成本,又可以提高产品的使用性能,甚至赋予木材材料全新的性能,从而使木材行业有了新的生机。

与此同时,塑料制品在生产和生活中的应用,随着经济发展越来越广泛,因塑料废品处理不当而造成的白色污染问题已经成为一大环保难题。

有关数字表明,在城市垃圾中,塑料废弃物已占到垃圾总量的25%~35%。

在我国,城市人口每年产生的废旧塑料达240万~280万吨,已成为环卫部门的严重负担。

如果能将废旧塑料制品有效利用起来,将对环保和经济发展产生巨大的推动作用。

这种背景下,将木质纤维与废旧塑料经过特殊处理合成新的材料,即木塑复合材料(Wood—polymer Composites,简称WPC)也就应运而生了。

1 木塑复合材料的定义木塑复合材料(WPC)是以木材为主要原料(形式有锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等),经过适当的处理使其与各种塑料(用于木塑复合材料的热塑性塑料主要有聚氯乙烯(PVC},聚乙烯PEA ,聚丙烯(PPS) ,聚苯乙烯(PST) ,聚甲基丙烯酸甲酷(CPMM),以及聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等)按一定比例混合并添加特制的助剂,如偶联剂、分散剂、增塑剂、润滑剂、热稳定剂、着色剂、阻燃剂、防霉剂等加工助剂,经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料,是一种高性能、高附加值的绿色环保复合材料,其性能优良、用途广泛、利于环保,有广阔的发展前景,值得大力研发推广。

木塑复合材料真菌耐久性研究进展

木塑复合材料真菌耐久性研究进展
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WPC木塑复合材料的制备及其性能的研究文档623

WPC木塑复合材料的制备及其性能的研究文档623

1.1 概述塑料作为一种新型材料在上个世纪五十年代商业化以后,逐渐在机械、电子、交通工具、家用电器和日常生活中得到广泛应用。

但人们在使用塑料制品的同时,塑料废弃物的问题越来越引起人们的注意。

塑料产品在现代产量很高,但是大多数是不具有可降解性。

我国的塑料产品在市场生存后只有30%左右被回收利用,剩下的几乎都成为环境垃圾,严重污染着人们的生活环境。

近年来木塑复合材料引起了科技界和工业界的极大关注,其原因是世界上大多数国家因乱砍滥伐造成森林资源缺乏,木材的供应量减少。

人们已经认识到森林在保护环境,维持生态平衡中的重要作用,很多国家都已明令禁止森林的砍伐,随着经济的发展,木材的需求量又在不断增加;同时木材的综合使用率相当低,浪费较大,尤其在我国,仅废弃的木屑每年就有200万吨左右,造成一定程度的环境污染[1]。

因此,自七十年代以来,高分子材料科技工作者及工业界一直在作不懈的努力,进行“以塑代木”的研究和开发工作。

木塑复合材料(Wood-plastic 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,经挤出或压制成型为型材、板材或其他制品,替代木材和塑料制品[2]。

木纤维塑料配混料研究己有80多年历史,但一直未能工业化,直到上世纪九十年代初,才有很少量用于低值的吸声制品。

由于环境观念的加强,美国建筑工业开始寻找木材的替代材料(不腐蚀、不翘曲、维修方便,外观与木材相似),而韩国和日本的纸张和木材加工厂对锯木粉、废木屑等废料的充分利用,都推动和加速了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应用最活跃的,新的应用开发也层出不穷,然而尽管木纤维塑料配混料已有几十年的研究历史,但由于WPC巨大的潜在应用市场,因此正受到人们普遍关注。

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”[3,4]。

木纤维有废木粉、刨花、锯木、植物纤维为粉碎处理过的稻杆、花生壳、椰子壳、甘蔗、亚麻、泽麻、黄麻、大麻等。

木塑复合材料在现代园林中的应用研究

木塑复合材料在现代园林中的应用研究

木塑复合材料在现代园林中的应用研究中文摘要:木塑复合材料具有良好的环保性能,该材料在现代园林设计中得到越来越广泛的应用。

本文旨在探讨木塑复合材料在园林设计中的应用现状及其发展趋势。

本文深入阐述了木塑复合材料在园林设计中的应用及其与传统材料的比较。

研究表明,木塑复合材料不仅具有传统木材的外观和触感,而且具有更好的耐腐蚀性、抗紫外线性能和耐磨性能,是园林设计中的理想选择。

关键词:木塑复合材料,园林设计,环保性能,耐腐蚀性能,耐磨性能Research on the Application of WPC in Modern Landscape DesignIntroduction随着工业化进程的加快,人们对绿化环境的要求越来越高。

园林设计作为一项综合性的工程技术,通过对空间环境与景观要素的合理组合,可以创造出宜人、美丽、健康的城市生态环境。

然而,传统的园林材料存在许多不足,如易腐朽、易受潮、易受蛀等等。

而木塑复合材料因其良好的环保性能、优异的物理性能和美观的外观,逐渐成为现代园林设计中最为理想的材料之一。

The Application of WPC in Landscape Design木塑复合材料,是一种由木材和高密度聚乙烯或者聚丙烯等聚合物通过挤压成型的新式复合材料。

该材料在园林设计中应用广泛。

在建筑景观中,木塑复合材料可以代替传统木材,例如各种木地板、木栏杆、木椅子、木桌子等等。

与传统木材相比,其具有抗紫外线、抗湿度、防腐蚀等良好特性,因此,它更持久并且不容易变形、开裂。

此外,木塑复合材料不需要经常清洗和维护,使用寿命极长。

比较传统材料和WPC传统绿化材料如木材和水泥等,存在种种问题。

木材容易腐朽、开裂,水泥经久使用后坚硬、陈旧,显得乏味。

与传统绿化材料相比,WPC的安装、施工更为简单。

因为WPC比木材更为轻便,管道、电缆等可以很方便地布置于WPC产品内部。

同时,WPC在颜色、材质方面的创新也满足了设计者更严格的要求。

PVC木塑复合材料挤出发泡的研究进展

PVC木塑复合材料挤出发泡的研究进展

PVC/木塑复合材料挤出发泡的研究进展摘要:由于木塑复合材料的独特优点,使其需求迅速增长,很多国家正着手建立本国的木塑工业体系。

总结了国内外在PVC/木塑复合材料挤出发泡研究上取得的进展,分别从木粉处理、配方、成型工艺及成型设备等关键技术上介绍PVC/木塑发泡复合材料研究取得的成就。

并就当前的发展情况,提出了PVC/木塑发泡材料的发展方向。

木塑制品兼有木材和塑料的双重特性:力学性好、不怕虫蛀、不生霉菌、不吸收水分、使用寿命长且可重复利用等。

但相对于基体塑料,其韧性、冲击强度和弯曲强度等力学性能仍会有所降低。

且作为木材替代品,其密度过大,应用领域受到限制。

微孔发泡塑料相对未发泡塑料有更高的冲击强度、韧性和疲劳寿命,弥补了未发泡木塑性能不足的问题。

目前已经制得了PE、PP、PVC、PS和PUR基等类型木塑发泡复合材料,其中,PVC 基木塑发泡复合材料由于具有化学稳定性强、强度高、耐酸碱腐蚀、耐水浸泡、阻燃及成本低等优点,已被广泛应用。

木粉及其处理技术木粉的选择对木塑复合材料的发泡性能有重要影响。

木粉粒径减小,则体系表观黏度增加,发泡较容易。

但是颗粒过小则容易团聚,且物理性能变差,故一般粒径选择150μm左右。

增加木粉含量会使木塑复合材料的加工温度升高,且木粉的填充量越高,越不容易发泡。

未经处理的木粉与PVC相容性差,界面的粘结力小,分散效果差,导致材料的力学性能和发泡性能差。

要获得性能优异的木塑产品,必须对木纤维进行表面处理。

木纤维的处理方法可以分为物理方法和化学方法。

1.物理方法物理方法不改变纤维的化学成分,但改变纤维的结构和表面性能,从而改善纤维与基体聚合物的物理粘合。

热处理能够除去植物纤维吸附的水分和低沸点物质,但不能除去大部分的果胶、木质素及半纤维素。

由于植物纤维各成分热膨胀系数的差别和水分等物质的挥发,使纤维产生空洞和缺陷,导致木纤维拉伸强度、弹性模量和韧性随着热处理温度升高而下降。

碱处理不改变纤维素的化学结构,但植物纤维中的果胶、木质素和半纤维等低分子杂质能被碱溶解,使表面变粗糙。

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第3 2卷
第 2期






VO .3 No2 1 2 . M a .2 0 12 r.
201 2年 3月
J OUR. 0F Z HE I J ANG F OR. S . & T CI ECH
文 章 编 号 : 10 .7 6 ( 0 2) 20 2 —4 0 1 7 2 1 0 —0 90 3
r s t h we h au ed c y rssa e o PCswa  ̄o g hem asls aeofs e i e e a e nce e t o ou o tn,b t eul s o dt a n tr e a eitnc fW s t s s n ,t s o srt p cm nsd c y d i ra d wi wo d f rc ne t u s h l
( co lf n ier g Z ein S h o o E gnei , hjagA&FUnvri, i al 1 3 0 C ia) n i sy Ln" 3 1 0 , hn e t l
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awa sl sta .%. a s f a i c e n t tdt a wo df u ne t a r a e t nmas o s aeo W P . x o e t n d n l y s n 35 An l i o v r ed mo s ae t e h ys n a r h o o r o t d ge t f c s s t f Cs E p n n i f c o y l c 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 , WP s 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。 l l
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 。Mor rs等 在 19 i 98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 [。 2 1 Makwsi Morl等在 2 0 年发现在木粉含量 高的 H E木 塑材料 中存在明显的腐朽现 象 , no k 和 r l e 00 DP 并通过 电镜观
中图分类号 :¥ 8 75 文献标识码 :A
Re e r h o c y Re it n e o c o f a s a c n De a s s a c fMi r -o me o d Pl s i mp st s d W o a t Co c o i e
Z HU a , J ANG i o g Yu n I Zh . n h
s we a ho dtt woo -otn u i il e a dt o o p n n fhes e i n . h dr tigfng manyd cye wo dc m o e to t p cme s he Ke ywors: odpa t o d wo l i c mpo i s n t r e a eit c ; s sls ae S s c st ; au ed c yrssa e ma o srt ; EM , C e n DS
察到了腐朽菌的生长[ ed t 等人把 H P 3 nlo 】 。P e n D E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 WP s C 制品 1% ~2%的质 量损失 【。李大纲等研究 0 0 5 】 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 P C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 3 10 13 0)
( 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 Y a p / +c 5 = e ( b x x x ) 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 0 2 8 ②通过 S M 和 D C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 ; 9 5 E S 关键词 :木塑 ;天然耐腐 『能 ;质量损失 ;S M;D C 生 E S;
=a x (/) o l lf teme masosrt f id f Cs t d tr nt nce cet f . 3 8 An ls f E a dDS xepxb +ccudwel th i n a s ls aeo 5kn s WP wi eemiai of i 09 5 . ayi o S M n o h o i no 2 s C
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