热塑性木塑复合材料

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木塑复合材料

因此聚合物基WPC的生产需解决以下三个方面的问题：（1）原料的处理 — 以提高高分子材料与植物纤维之间的界面相容性为主要目的；（2）配方设计 — 以改善木塑成型物料的加工流动性为目的；（3）制品的成型设备及成型工艺 —如何通过成型机械、成型模具的设计和设定合适的工艺条件（成型温度和压力），以保持稳定加料、进行有效脱挥、提高木粉在体系中共混分散、保证产品的性能为主要目的。因此，木塑材料的加工难度大。目前国内实现工业化应用还有许多工作要做。另外，一些企业的加工设备、工艺技术等均达不到要求，产品档次上不去。随着应用领域的拓展，木塑材料生产工艺的改进、专用设备的开发及添加剂的选择，也需要进一步加强研究。
在压延加工成型中，其过程分为两种：一种是将混合料放入挤出机中通过模具挤出板材后，再经辊压成型为不同尺寸、规格的板材；而另一种是将混合的物料在开炼机中经开炼、密炼后成片，粉碎后再挤出压延成片。目前，压延成型的方式在我国已有引进的国外生产设备。
在挤出成型加工中，其成型方式和设备与塑料加工中常用的型材、板材加工技术类似。方法为：将混合好的物料放入挤出机中，通过模具挤出不同形状的断面型材或板材。挤出机可分为单螺杆和双螺杆两种形式，根据不同情况可选用不同的挤出机。双螺杆挤出机由于其优异的加工性和产量较高，而越来越多地受到人们的欢迎。但双螺杆挤出机有一个较大的缺点，就是一次性投入的购置费大于单螺杆挤出机2～ Nhomakorabea倍以上。
我国政府倡导木材节约代用已有50多年历史。我国木材消费总量居世界第二,而森林蓄积总量仅占世界总量的2.9%,木材供需严重失衡。因此,缓解我国木材供需矛盾, 必须大力发展木材节约代用产品。木塑复合材料正是目前乃至将来木材代用产品的最佳选择之一。在我国，这个前景广阔的绿色产业从开发到制造产品，还不到10年时间。巨大的市场需求和薄弱的产业规模形成鲜明的对比。但目前中国木塑产业的真正潜力还未完全发挥。至本世纪初，国内木塑产业凸显雏形，参与的企业、科研单位日益增多。木塑产业从业人员达数万人，木塑制品产量接近10万吨，年产值超 8亿元人民币。国家科技部“863”项目和“948” 计划专门设有木塑课题组。业内人士认为，随着我国天然木材资源日益减少，巨大的需求终究会敲开国内木塑材料的市场大门。

热塑性复合材料的加工技术现状应用及发展趋势

热塑性复合材料的加工技术现状应用及发展趋势热塑性复合材料是指由热塑性树脂基体和增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）组成的材料。

它具有良好的机械性能、化学稳定性和耐磨性，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。

随着科学技术的发展，热塑性复合材料的加工技术也不断推进，应用范围也在不断扩大。

在热塑性复合材料的加工技术方面，目前主要有预浸法、树脂浸渍法和树脂缠绕法等。

预浸法是将热塑性树脂浸渍到增强材料中，形成预浸料，然后通过压塑和热固化等工艺进行成型。

这种加工技术具有成型周期短、生产效率高、成本低等优点，适用于大批量生产。

但是预浸法的工艺控制要求较高，需要保持一定的工艺温度和压力，以确保产品的质量。

树脂浸渍法是将增强材料浸渍到热塑性树脂中，形成蜂巢结构后加热熔融，然后采用压塑成型。

这种加工技术具有成型性能好、质量稳定等优点，适用于复杂产品的生产。

但是树脂浸渍法需要较长的热固化时间，加工周期较长。

树脂缠绕法是将热塑性树脂涂覆在纤维上，通过控制缠绕角度和缠绕层数，形成复杂的形状。

这种加工技术具有成型灵活、节约材料等优点，适用于空间限制较大的产品。

但是树脂缠绕法需要掌握一定的工艺技巧，以确保产品质量。

热塑性复合材料的加工技术在航空航天、汽车等行业得到了广泛的应用。

在航空航天领域，热塑性复合材料可以用于制造机翼、机身等零部件，以提高飞机的载重能力和燃油效率。

在汽车行业，热塑性复合材料可以用于制造车身、底盘等部件，以提高汽车的安全性和节能性能。

随着科学技术的不断进步，热塑性复合材料的加工技术也在不断发展。

一方面，加工工艺越来越精细化和自动化，提高了生产效率和产品质量。

另一方面，新型材料的研发和应用也为热塑性复合材料的加工技术带来了新的发展方向。

例如，纳米级增强材料的应用可以改善热塑性复合材料的力学性能和耐热性能；3D打印技术的应用可以实现复杂形状的制造，提高产品的适应性和精度。

综上所述，热塑性复合材料的加工技术在应用和发展方向上都取得了很大的进展。

木塑的基础常识普及

木塑复合材料主要应用于护墙板、壁板、装饰板、建筑模板、高速公路噪音隔板、海边路板、铁路轨枕、包装和物流用组合托盘、仓储架，还可做装饰边框、栅栏、楼梯扶手、舶船座舱隔板、办公室隔板、室外露天桌和长凳、存储箱、花箱、活动架、汽车内饰件(门内装饰板、底板、备用轮罩、座椅靠背、仪表板、手套箱、遮光板、头枕插件等)，正在开发中的材料还有披叠板、百叶窗、屋顶板等。住宅和商用建筑板材是木塑复合材料的最大用户，且呈上升势头，因此木塑复合材料加工建筑和结构用板材( 包括异型材 )也是塑料挤出行业最活跃的部分，需求增长率为两位数，其他工业／农业用和海边路板、码头站台板等设施用板材比较稳定。由于木板不耐海水腐蚀，易开裂和翘曲、寿命短，用木塑复合材料做的制品有明显的优势，美国海军每年用于维修、更换木板费用达2.5亿美元，因此启动了一个为期5年、总金额达1000万美元的木塑复合材料替代木材开发项目，由华盛顿州立大学承担。此外，在研究中还发现，木塑复合材料做建筑用屋面板性能超过木板，而成本为木材原料的85％～95％。
著名的美国咨询公司freedonia集团预计2006 年前美国木塑复合材料需求年均增长率为13％，2006年总产值将达20亿美元，增长较快的市场为各种板材、窗框、门框和栅栏、围墙市场。其中用量最大的板材市场从2001年的4.10亿美元增加为2006年的9亿美元，靠不断改进性能和公众对高压处理木材利弊认识的提高，栅栏和围墙同期从1.63亿美元提高为3.15亿美元，而窗框和门框也将从2001年仅0.65亿美元，提高到2006 年1.35亿美元。
热塑性木塑复合材料（WPC）是采用木纤维或植物纤维填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，对木材和石化产品应用提出了更高要求。在这样的背景下，木塑复合材料这种既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。目前，提高材料附加值的产品愈来愈受到人们广泛关注。木塑复合环保材料是以木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣等农作物废弃的天然木质纤维为主原料，现在研究热点主要集中在以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等热塑性塑料和木粉、植物秸秆粉、植物种壳等木质粉料为原料，经挤压、注塑、压制成型所制成的复合材料方面。从生产原料来看，木塑复合材料的原料可采用各种废旧塑料、废木料及农作物的剩余物。因此木塑复合材料的研制和广泛应用，有助于减缓塑料废弃物的污染，也有助于减少农业废弃物焚烧给环境带来的污染。木塑复合材料的生产和使用，不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物，材料本身还可回收利用，是一种全新的绿色环保产品，也点于一身，不仅有像天然木材那样的外观，而且克服了其不足，具有防腐、防潮、防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲等优点，比纯塑料硬度高，又有类似木材的加工性，可进行切割、粘接，用钉子或螺栓固定连接，可涂漆。正是凭借成本和性能上的双重优势，近年来木塑复合材料不断扩大应用领域，进入新的市场，越来越多地替代其他传统材料。

木塑W P C

W P C( 木塑复合材料)一、概念Wpc即木塑复合材料（wood-plastic-composites简称wpc ）是利用木粉、稻壳、秸杆等天然植物纤维填充增加聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯（PVC）、ABS等增强性塑料经特殊工艺处理加工后制成的一种新型改性环保材料。

二、工艺特点1、木塑产品由木粉+PVC塑粉+其它助剂混合经高温、挤压、成型等工艺制成一定形状。

2、拥有实木的外观和优于实木的强度、任性，而且具有实木没有的优异的防腐、防水、防虫蛀、阻燃、不变形、不开裂、可钉、可锯、可刨、可上漆、可钻，产品无甲醛、氨、苯等装饰污染问题。

3、独特的配方技术，且经过界面作用强化处理和特殊混炼成型技术，使木、塑真正成为一体。

4、可以循环再生，具有生物降解特性，保护森林资源和生态环境，真正做到“绿色环保”，符合“资源节约型、环境友好型”的社会要求。

三、木塑制品标准（国内外参照标准）四、综合特性木塑材料及其产品兼备木材和塑料的优点，耐用，使用寿命长，有木材的外观，比塑料制品硬度高、刚性强、抗酸碱，阻然性好，零甲醛、无污染，正常使用在室外可用20年以上。

●优良的物理性能：比木材尺寸稳定性好、不会产生裂纹，翘曲，无木材节疤。

●具有热性塑料的可加工性，便于推广应用。

●具有与木材相同的二次加工性：可锯、可刨、可钉或螺钉固定。

●不会产生虫蛀白蚁，抗菌、抗紫外线、耐老化、耐腐蚀，不吸水变形、耐潮湿、耐温差、面油漆、易维护。

●不会对人体有害成分，可重复使用和100%回收再利用，对环境友好1：加工特性好可以进行锯、刨、车、削、钉、钻、磨，且握钉力明显优于其它合成材料，还可以粘帖、涂漆等二次加工，便于生产多种规格、尺寸、形状、厚度的制品，提供多种设计、颜色及木纹的制品。

2：内部组合强度高因复合材料内含聚酯、因而具有较好的弹性，此外，内含木质纤维并经树脂固化，因而具有与硬木相当的抗压、抗冲击等物理机械性能，并且拥有明显优于普通木质材料，使用寿命长，经济实用，价格低廉。

木塑复合材料老化性能表征概述

木塑复合材料老化性能表征概述木塑复合材料是以木本等可再生资源为主要原材料，并同一定比例的热塑性聚合物混合加工成型而得的绿色环保复合材料。

文章介绍了木塑复合材料老化作用的因素，并对其老化性能的表征方法进行概述。

标签：木塑复合材料；老化性能；木本1 背景木塑复合材料（wood-plastic composites，简称WPC）是以木本等植物类可再生生物资源为主要原材料，同时加入了一定比例的热塑性聚合物，并经过不同加工成型手段制备出的一种可循环利用的新型材料[1]。

而木塑复合材料的使用寿命有限，随着时间的延长，材料中的组分及结构都将会缓慢发生变化，产生这种变化的主要原因是由于材料的基体已发生变异，这些因素都将导致复合材料在宏观性能上的逐渐降低，最终导致木塑复合材料失去使用价值。

因此老化性能研究是必不可少的，而老化性能的表征手段是评定木塑复合材料老化性能的关键所在，其在复合材料的研究中有着不可或缺的重要性[2]。

2 木塑复合材料老化作用的因素木塑复合材料发生老化作用主要由氧、水、湿气、光、热、机械作用力、真菌、白蚁等外在的因素促使产生。

光、湿气及氧气会导致产品褪色；水会导致木塑复合材料力学性能下降；真菌及白蚁的存在会导致材料的表面美观及各方面性能大大下降，总之各种外在因素将最后导致其材料内部分子间的立体规整性、物理形态、高分子化学结构、分子量等发生一系列变化。

3 木塑复合材料老化性能的表征手段3.1 材料老化过程中的颜色变化老化过程中的颜色变化可以通过较为直观的目测法，也可以通过分光光度计来进行色变测试，具体采用L，a，b表色系统来定量的表征其颜色变化规律。

计算公式为ΔE=，其中△E表示色差即褪色程度，L表示明度，a为红绿指数，b 为黄蓝指数[3]。

另外还可通过色差仪对其颜色变化进行简单分析。

3.2 材料老化过程中的表面形貌观察表面形貌观察同样可以通过目测法观察样品表面有无龟裂、粉化等现象，另外还可通过SEM（扫描电子显微镜）以及SPM（扫描探针显微镜）对材料的表面（粗糙度、波纹度和表面形状误差）进行微观观测，因为木塑复合材料会在外在因素的作用发生老化现象，从而导致木塑材料的表层破坏且伴随着脱落的木质纤维，而脱落出的木质纤维也会发生降解，促使材料表面出现粉化现象，甚至伴随着微生物的生长，可用于定性判定材料是否发生老化现象及其发生老化作用的程度。

木塑复合材料

木塑复合材料木塑复合材料（WPC）是一种新型的绿色环保复合材料，是将废塑料（PE、PP、ABS、PVC等）与加工处理过的废旧木材，包括锯末、木材枝杈、稻壳、农作物秸秆、花生壳等以一定比例，添加特制助剂，经高温高压处理后制成结构型材。

它可以直接挤出或热压成制品或将型材再装配成产品如托盘或包装箱。

木塑新型复合材料具有许多优点：①耐酸碱、耐化学品、耐盐水性好；②可以在低温下使用；③耐紫外光；④不腐烂、不开裂或翘曲等；而且机械性能好、价格便宜、加工方便、可回收等特点。

木塑复合材料98％的原料为废旧材料，可制成各种截面形状和尺寸的制品，而且使用维修简单，可锯、可刨、可钉，既保留了木材在加工性能方面的优势，又克服了木材不耐用、怕虫蛀腐蚀的缺点。

木塑复合材料是一种性能优良、经济环保的新材料，可以替代外运货物木制包装材料和铺垫材料，也可以用于化工行业的耐腐工棚，装饰板，地板，通道，台架以及铸造模型等。

据统计在我国，城市人口每年产生的废旧塑料达240万～280万吨；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。

国内外木塑复合材料的发展现状木塑材料在国内市场尚处起步阶段，木塑制品在国内市场还没有大面积推广。

国内目前约有木塑材料生产厂家50-60家，绝大部分厂家只有2-3条生产线，生产的产品大部分为托盘，生产工艺几乎都是先造粒（少数不造粒，但经过两次挤出塑化），再通过双螺杆或单螺杆挤出机挤出成型材，最后进行组合装配。

据统计在2004年中，国内木塑制品主要为托盘，数量达到200万个，占木塑制品产量的60%-70%；其余用做铺板、仓库垫板或垃圾箱等。

基本上都是中低挡产品，价格便宜，产品粗糙，附加值低。

美国是世界上木塑制品生产和应用最大的国家，在2000年约生产出20万吨木塑复合材料，其最大制品是铺板，其次为阳台盖板，以及窗户、门和栏杆用到的型材。

木塑复合材料及其材料配方

木塑复合材料及其材料配方木塑复合材料是采用热熔塑胶，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及它们的共聚物作为胶粘剂，用木质粉料如木材、农植物秸杆、农植物壳类物粉料为填充料，经挤压法成型或压制法、注塑法成型所形成的复合材料。

其中的热熔塑胶原料可采用工业或生活的废弃料，木粉也可以采用木材加工的下脚料、小径材等低品质木材。

从生产原料的角度而言，木质塑料制品减缓和免除了塑料废弃物的公害污染，也免除了农植物焚烧给环境带来的污染。

复合过程中材料配方的选择涉及到如下几个方面：1.聚合物用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料，热固性塑料如环氧树脂，热塑性塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及聚氧乙烯(PVC)。

由于木纤维热稳定较差，只有加工温度在200℃以下的热塑性塑料才被广泛使用，尤其是聚乙烯。

塑料聚合物的选择主要依据有：聚合物的固有特性、产品需要、原料可得性、成本及对其熟知的程度。

如：聚丙烯主要用于汽车制品和日用生活品等，聚氯乙烯主要用于建筑门窗、铺盖板等。

此外，塑料的熔体流动速率(MFI)对复合材料性能也有一定影响，在相同加工工艺条件下，树脂的MFI较高，木粉的总体浸润性较好，木粉的的分布也越均匀，而木粉的浸润性和分布影响复合材料的机械性能，尤其是冲击强度。

2.添加剂由于木粉具有较强的吸水性，且极性很强，而热塑性塑料多数为非极性的，具有疏水性，所以两者之间的相容性较差，界面的粘结力很小，常需使用适当的添加剂来改性聚合物和木粉的表面，以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力。

而且，高填充量木粉在熔融的热塑性塑料中分散效果差，常以某种聚集状态的形式存在，使得熔体流动性差，挤出成型加工困难，需加入表面处理剂来改善流动性以利于挤出成型。

同时，塑料基体也需要加入各种助剂来改善其加工性能及其成品的使用性能，提高木粉和聚合物之间的结合力和复合材料的机械性能。

常用的添加剂包括如下几类：a)偶联剂能使塑料与木粉表面之间产生强的界面结合；同时能降低木粉的吸水性，提高木粉与塑料的相容性及分散性，所以复合材料的力学性能明显提高。

热塑性木塑复合材料

热塑性木塑复合材料木塑复合材料( WoodPlast ic Composite, WPC)是指采用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料。

与木材相比, WPC 能够连续挤出, 能够获得任意横截面; 尺寸稳定性和精确性良好, 几乎不产生废料; WPC 可以采用与木材一样的方法进行加工, 因此其户外维修的费用非常低; 为了更美观, 可以给WPC 上漆, 这一点比绝大部分塑料都要容易; 另外WPC 的户外耐久比软木要好, 使用时间预期为25~ 30 年。

热塑性塑料基体主要为PE、PP、PS 等聚烯烃和聚氯乙烯, 包括新料、回收料以及二者的混合料; 木纤维有废木粉、刨花、锯木; 其他植物纤维有粉碎处理过的稻秆、花生壳、椰子壳、甘蔗、亚麻、泽麻、黄麻、大麻等。

废木可以从倒塌或坏死的树木获得, 也可以从传统木材加工过程中回收。

木纤维和植物纤维对成型设备磨损小, 尺寸稳定性良好,电绝缘性优, 无毒, 可反复加工, 能生物降解。

可见, 进行WPC 制备、加工的研究有巨大的环保意义和经济效益, 其应用有广阔的前景。

虽然木塑复合材料力学性能比木材要好，但目前TWPC大都作为非结构材料。

对施工和建筑应用来说，能否在各种环境下保持所需力学性能非常重要。

有人对在海水环境中腐蚀2年的TRIMAX木塑材料(HDPE类)做性能测试，没有发现翘曲等变形或开裂，尺寸变化也在生产厂商标明的允许范围内，材料的模量和强度只有很小的变化。

疲劳测试中，由于木成分会升温，而塑料对温度敏感，所以木塑材料的疲劳性能难以测试。

木塑材料的螺钉联结强度随温度的降低而增加。

木材是极性亲水性物质, 大多热塑性聚合物为非极性憎水性物质, 因此必须采取各种措施来提高木- 塑界面相容性。

目前采用的方法主要有: 对木材进行乙酰化或硬脂酸化处理、聚甲基丙烯酸甲酯处理、马来酸酐处理等。

另外由于绝大多数木材是以粉末或短纤维态与热塑性塑料复合的, 它们不易混合而易生成毛团状, 同时极性纤维与非极性塑料难以相容胶合, 造成复合体力学性能低劣。

木塑相关资料整理

木塑相关资料整理什么是WPC木塑复合材料(WPC)是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，它集木材和塑料的优点于一身，不仅有像天然木材那样的外观，而且克服了其不足，具有防腐、防潮、防虫蛀、尺寸稳固性高、不开裂、不翘曲等优点，比纯塑料硬度高，又有类似木材的加工性，可进行切割、粘接，用钉子或螺栓固定连接，可涂漆。

WPC术语中英对比稻壳粉：wooden flour木塑复合材料：wood-plastic composites界面：interface相容性：compatibility粘度：viscosity挤出：extrude助剂：additives二. 目前局限性：WPC用途广泛，价格廉价，然而要生产出各方面性能优异的产品却不太容易。

要紧缘故是：〔1〕因含有大量的亲水性基团—羟基，植物纤维具有专门强的极性，而常见树脂基体通常为非极性、不亲水的，故植物纤维和树脂基体间的相容性专门差，界面粘结强度低，阻碍了WPC的机械性能；〔2〕由于羟基间可形成氢键，植物纤维之间有专门强的相互作用，使得其在树脂基体中的分散极差，要达到平均分散较为困难；〔3〕成型加工时植物填料易降解变色，不适合的配混和加工工艺会导致WPC的性能下降。

因此生产WPC制品的关键技术是在保证植物纤维高填充量的前提下，如何确保WPC的高加工流淌性，树脂与木粉之间的良好相容性，以达到最正确力学性能，最终用较低的生产成本生产出具有较高使用性能的WPC制品。

因此聚合物基WPC的生产需解决以下三个方面的问题：〔1〕原料的处理—以提高高分子材料与植物纤维之间的界面相容性为要紧目的；〔2〕配方设计—以改善木塑成型物料的加工流淌性为目的；〔3〕制品的成型设备及成型工艺—如何通过成型机械、成型模具的设计和设定合适的工艺条件〔成型温度和压力〕，以保持稳固加料、进行有效脱挥、提高木粉在体系中共混分散、保证产品的性能为要紧目的。

因此，木塑材料的加工难度大。

目前国内实现工业化应用还有许多工作要做。

木塑复合材料

木塑复合材料材0902-1班霍旭旭 20092187材料的组成木纤维和热塑性塑料（以植物纤维为主要组分,经过预处理使之与热塑性树脂或其他材料复合后加工而成的一种新型材料）制备工艺流程废旧塑料、锯末、秸杆等的破碎及粉碎→原材料的处理→木粉与塑料的混合处理→造粒→挤出→冷却定型→牵引→定长切割→成品。

性能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，但机械性能优于木质材料。

2）良好的强度性能。

木塑复合材料内含塑料，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。

3）具有耐水、耐腐性能，使用寿命长，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。

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。

8）可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小。

应用领域木塑复合材料在国外应用非常广泛，遍及各行各业和生活中的方方面面。

1）建筑材料：室内铺板、栅栏、防潮隔板、楼梯板、扶手、建筑模板、水上建筑、门窗框、站台、路板等2）工业材料：用于不适合金属的构件及耐腐、耐药性较强的场合、铁道枕木等3）室内装璜方面：各种装饰条、装饰板、窗帘杆、窗帘圈、镜框条、装饰件、壁板、天花板、活动百叶窗等。

4）物流方面：运输托盘、出口包装托盘、仓库铺垫板、各类包装箱、运输玻璃货架5）文化体育用品：乐器材、枪托、高尔夫球棒等研究现状木塑纤维复合材料在西方发达国家已经实现了产业化，典型产品是轿车内衬件，我国对木塑纤维复合材料的研究开发以及在汽车工业领域中的应用与国外差距很大，目前我国轿车内衬件工程材料需求量越来越大，厂家对国外普遍采用的木塑纤维复合材料的需求十分迫切，为木塑纤维复合材料的推广应用提供了广阔的市场。

木塑复合材料生产工艺

木塑复合材料生产工艺木塑复合材料是一种由木材纤维和塑料复合而成的新型材料，具有木材的纹理和感觉，同时也拥有塑料的耐水性和耐腐蚀性。

木塑复合材料的生产工艺主要包括原料准备、干湿混合、塑化挤出、成型、表面处理等几个步骤。

首先是原料准备。

木塑复合材料的主要原料包括木材纤维和塑料。

木材纤维可以来自废弃的木材或木材加工过程中产生的木屑，经过破碎、筛选、干燥等工序处理成粒状。

塑料一般选用高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）等热塑性塑料，将其加入到木材纤维中作为粘合剂和增塑剂。

接下来是干湿混合。

将木材纤维和塑料粉末进行干湿混合，干混是将木材纤维和塑料粉末放入混合机中进行均匀混合，湿混是将干混后的混合物与一定比例的水进行湿混，使木材纤维充分吸水膨胀，增加与塑料的结合力。

然后是塑化挤出。

将湿混后的混合物送入挤出机中进行塑化挤出。

挤出机将混合物送入加热螺杆内，通过高温高压下的剪切力和摩擦力，将混合物充分塑化，形成均匀的熔融体，然后通过挤出机的模头，将熔融体挤出成型。

接着是成型。

将塑化挤出后的熔融体送入模具中进行成型。

模具一般采用冷模和热模两种，冷模是通过冷却水将熔融体迅速冷却成型，热模是将熔融体送入预热过的模具中进行加热成型。

成型后的木塑板材经过冷却后即可取出。

最后是表面处理。

将成型后的木塑板材进行表面处理，主要包括修边、打孔、刨光等工艺。

修边是将木塑板材的边缘修整整齐，使其更加美观。

打孔是根据需要在木塑板材上进行打孔，以便安装和固定。

刨光是将木塑板材的表面进行刨光处理，使其更加光滑细腻。

综上所述，木塑复合材料的生产工艺包括原料准备、干湿混合、塑化挤出、成型和表面处理等几个步骤，每个步骤都需要经过精细的操作和控制，才能生产出质量合格的木塑复合材料。

木塑复合材料

木塑复合材料的发展历史、性能、应用及研究意义摘要木塑复合材料(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发展历史、特点、加工工艺及应用,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。

关键词木塑复合材料性能应用发展前景前言近几年来，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.木塑复合材料的发展历史对木塑复合材料的研究已经有50多年的历史。

1964年，木塑复合材料被誉为当年的世界十大科学成就之一。

1965年，在美国纽约举行了木塑复合材料的专题座谈会，发表了在单体中加入化学引发剂、用热引发法制造WPC的论文。

1967年，国际原子能协会在曼谷召开了大型国际会议，木塑复合材料被列为和平利用原子能的研究项目。

20世纪80年代初，木塑复合材料在国外就已经有研究成果和实际应用。

日本的阿特隆公司于1980年申请了专利且在世界范围内推广，是近年来国外发展较快且经济效益显著的实用新技术。

1983年，美国Woodstock公司开始用意大利的挤出技术生产车内部底板装置，用聚丙烯和50％的木粉混合挤出成型，这种产品是美国对WPC的较早应用。

热塑性弹性体-木塑复合材料及其制备方法[发明专利]

专利名称：热塑性弹性体-木塑复合材料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：洪跃,姚鸿俊,植石昆,罗流伟
申请号：CN201910327034.4
申请日：20190423
公开号：CN110041652A
公开日：
20190723
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种热塑性弹性体‑木塑复合材料及其制备方法，该长期热塑性弹性体‑木塑复合材料的组分包括：按重量计，10‑30份的SEBS和/或0‑20份的SBS，10‑30份的白油，10‑25份的PP，0‑2份的相容剂，0‑5份的阻燃剂以及15‑30份的木塑粉。

该热塑性弹性体‑木塑复合材料以SEBS/SBS作为基材，以木塑粉作为填料，具有良好的物理性能，及加工性能；比木制品的稳定性好，不会产生裂缝、翘曲，无材料结疤、斜纹；加入着色剂，复合表层可制成色彩绚丽的各种制品；制成的笔类既有弹性又有木制品的质感。

申请人：上海晨光文具股份有限公司,东莞市弘方橡塑有限公司
地址：201406 上海市奉贤区金钱公路3469号3号楼
国籍：CN
代理机构：上海专利商标事务所有限公司
代理人：姜杰
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木塑复合材料

塑料原料
热塑性塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及聚氧乙烯(PVC)。
其它:3%
WPC 2008 Vienna, Austria
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木质纤维/木粉/稻壳/竹粉
最常用的原料是木材，各种加工剩余物都可以加工成为短纤维或细颗粒、粉末，锯屑和砂光粉可以直接使用。农业纤维原料也占有一定比例，尤其在欧洲和我国，大部分工厂使用了秸秆、稻壳等农业来源原料。
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20
塑料原料

聚合物的选择：热固性塑料和热塑性塑料。热固性塑料如环氧树脂。热塑性塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及聚氧乙烯(PVC)。由于木纤维热稳定较差，只有加工温度在200℃以下的热塑性塑料才被广泛使用，尤其是聚乙烯。塑料聚合物的选择主要依据有：聚合物的固有特性、产品需要、原料可得性、成本及对其熟知的程度。聚丙烯主要用于汽车制品和日用生活品等，聚氯乙烯主要用于建筑门窗、铺盖板等塑料的熔体流动速率(MFI)对复合材料性能也有一定影响，在相同加工工艺条件下，树脂的MFI较高，木粉的总体浸润性较好，木粉的分布也越均匀，而木粉的浸润性和分布影响复合材料的机械性能，尤其是冲击强度。 21
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抗氧剂（antioxidant )
聚合物在加工、储存、使用过程中常受到氧和臭氧的作用，这种氧化反应尤其在受热、光照或有重金属离子存在下会加速进行，引起高聚物分子链降解或交联，从而使制品性能下降。在链反应过程中，只要遏制源头或捕捉（消灭）链反应的中间产物过氧自由基、氢过氧化物或碳自由基，就可以中止或减缓塑料的老化过程。抗氧剂就是能抑制或延缓高聚物自动氧化反应速度的物质。
WPC的产生可以追溯到20世纪初期，首先在欧洲,有人发明了一种主要由酚醛树脂和木粉构成的复合材料，被称为 Bakelite，这种材料被Rolls Royce公司用了制造变速器的把手。

复合木塑材料与现代设计

其耐用性明显优于普通木质材料。 ③
合而形成的复合材料，最初由木材和塑料用合成树脂制得。生物质是由生物细胞或者其代谢产物构成的天然有机高分子材料，主要包括木材、竹藤材、灌木、芦苇等各种草类、农作物秸秆，以及各种农林加工剩余物等，它们的共同特点是由纤维素、半纤维素和木质素三种主要有机高分子化合物和含量较少但种类繁
科学论坛
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ＣｈｉｎａｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｖｉｅｗ
复合木塑材料与现代设计
金林轶
（西南交通大学艺术与传播学院四川成都６１００３１）
，
复合木塑材料
木塑复合材料是“ 生物质一聚合物复合材料” 的俗称，为生物质与聚合物复
性能优于木质材料。握钉力 —般是木材的３倍，是刨花板的５／．，ｇ这使产品结构更加坚固，在一定程度上解决结构缝合的问题，产品可以被更好的造型，。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
们广泛关注。（关键词］木塑复合材料环保绿色设计中图分类号：ＴＵ５３２文献标识码：Ａ
文章编号：１００９ — ９１４Ｘ（２０１３）０７ — ０２６０一Ｏ１

热塑性环氧木塑复材面世

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塑料助剂
２１００年第２期（总第８Ｏ期）
题需要进一步研究和解决：首先，何改善无机纳如米粒子团聚及在基体中的分散；次，其纳米粒子对
ａｄＥｇｅｒｇＡ，０，９（－）２３２２ｎｎｉｅｎ：２８４１２：１－２ｎｉ０７
Ｂｏｎ，０５９（：９６ｉｅｇ２０，Ｏ１５－３）［６２］谢海安，振轩．位生成纳米ＳＯ填料对ＲＵ性ＥｅｌＳｎａｃｍｅｔｎ１】ａａＭ，Ｋｂｒ，Ｊｅｎ．Ｅｈｎｅｎａｉ
４６０
Ｓｔ【＿ｏｒａｏａｏｃｎｅａｄＮｎｔｈｏｏｙｉｕＪＪｕｎｌｆＮｎｓｉｃｎａｏｃｎｌｇ，】ｅｅ２０，（】４６２４６８０７７１：４ — ４２【】李茄，军．６张聚氨酯蒙脱土复合阻燃硬质泡沫材料的研究【．Ｊ中国塑料，０，（：１２】２５１８２－６０９）
２４－２８
的研究【．氨酯工业，０，１）９２Ｊ聚】２６２（：－１０２１
ｆ５ａｎＰＰａｅｐＴ．ｈｄｆａｉｎＳｕｙｏｎｍｅｅ２１Ｊｉ，ｒｄｅＴｅＭｏｉｃｔｔｄｆＮａｏｔｒｉｏ
ｏｉｅｔｍｘＰｌｒｔｎｉｉ－ｏｍＪＢｏｃｎｆｌｒｎｅｉｏｕｅｈｅＲｇｄｆａｓ【．ｉｔｈＳｖＩｒｙａ】ｅ
Ｎａ０ｃｍｐｓｔｕｆｃｏｔｇｏｉｆｍｏｍａｉｎｉｎ一ｏｏｉＳｒｅＣａｉｎＢｏｌＦｒｔｎｅａｎｉｏ

木塑复合材料

木塑复合材料
首先，木塑复合材料具有优异的物理性能。

由于木塑复合材料中木质纤维和塑
料树脂的结合，使得其具有较高的强度和硬度，同时还具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。

这使得木塑复合材料在建筑领域中可以替代传统的木材和塑料材料，更加耐用和稳定。

其次，木塑复合材料具有良好的加工性能。

木塑复合材料可以像木材一样进行锯、刨、钻等加工，同时也可以像塑料一样进行热压成型、注塑成型等加工。

这种优良的加工性能使得木塑复合材料在家具制造和包装领域有着广泛的应用前景。

另外，木塑复合材料还具有环保性能。

由于木塑复合材料中木质纤维和塑料树
脂的结合，使得其具有较高的稳定性和耐候性，不易腐烂和变形。

同时，木塑复合材料的生产过程中不需要使用大量的木材，减少了对森林资源的砍伐，有利于环境保护和可持续发展。

总的来说，木塑复合材料具有优异的物理性能、良好的加工性能和环保性能，
被广泛应用于建筑、家具、包装等领域。

随着科技的不断进步和人们对环保的重视，相信木塑复合材料将会在未来得到更广泛的应用和发展。

木塑复合材料定义

木塑复合材料定义一、木塑复合材料的定义木塑复合材料，简称WPC，是由木粉、聚乙烯或聚丙烯等高分子材料和添加剂经过混合、挤出成型等工艺制成的一种新型复合材料。

二、木塑复合材料的组成1. 木粉：指经过研磨处理后的树木或竹子等植物纤维素质地的颗粒状物质。

通常使用的木粉为较细小的颗粒，直径在100-300微米之间。

2. 高分子材料：主要包括聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），也有少量采用聚氯乙烯（PVC）和聚苯乙烯（PS）等高分子材料。

3. 添加剂：主要包括防腐剂、抗氧化剂、稳定剂、色素等，用于提高WPC产品的性能和外观。

三、木塑复合材料的制造工艺1. 原料处理：将原始树木或竹子等植物进行加工处理，将其制成适合WPC生产所需的木粉。

2. 混合：将制好的木粉、高分子材料和添加剂进行混合，使其均匀分散。

3. 挤出成型：将混合好的材料通过挤出机进行加热和挤出成型，形成不同形状的WPC制品。

4. 后处理：对WPC制品进行切割、打孔、表面处理等工艺，使其达到所需的尺寸和外观效果。

四、木塑复合材料的特点1. 环保：WPC由天然木粉和高分子材料组成，不含甲醛等有害物质，符合环保要求。

2. 耐候性好：WPC具有较好的耐候性能，在阳光、雨水等自然环境下不易褪色或变形。

3. 抗菌防腐：由于添加了防腐剂等添加剂，WPC具有较好的抗菌防腐性能，可以有效延长使用寿命。

4. 易加工：WPC具有较好的可塑性和加工性能，可以通过切割、钻孔等方式进行加工处理。

5. 外观美观：WPC可以根据需要进行染色或表面处理，可以呈现出多种颜色和纹理效果。

五、木塑复合材料的应用领域1. 室内装饰：WPC可以用于室内地板、墙板、天花板等装饰材料。

2. 室外园林：WPC可以用于户外地面、栏杆、花箱等园林景观材料。

3. 交通设施：WPC可以用于公路护栏、桥梁防护等交通设施。

4. 其他领域：WPC还可以用于家具、包装箱等领域。

复合木塑材料与现代设计

复合木塑材料与现代设计[摘要]热塑性木塑复合材料（wpc）是采用木纤维或植物纤维填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。

近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，对木材和石化产品应用提出了更高要求。

在这样的背景下，木塑复合材料这种既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。

目前，提高材料附加值的现代产品设计愈来愈受到人们广泛关注。

[关键词]木塑复合材料环保绿色设计中图分类号：tu532 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）07-0260-01复合材料是由两种或两种以上的单一材料复合而成的材料。

它的覆盖面非常广泛，例如加入植物纤维的泥土和钢筋混泥土等可以看做复合材料，用高级纤维增强的聚合物金属和陶瓷等也是复合材料。

复合材料作为一种工程上广泛采用的结构材料，人们自然非常关注它的力学性及巨大的可塑性，这为现代设计的进步提供了有力的支撑。

现代设计，通常被称为“功能主义设计”，又称为“技术美”，或“机器艺术”。

现代主义设计是从建筑设计发展起来的，20世纪20年代前后，欧洲一批先进的设计家、建筑家形成了一个强力集团，推动所谓的新建筑运动，这场运动的内容非常庞杂，其中包括精神上的、思想上的改革，也包括技术上的进步，特别是新的材料的运用，把几千年以来建筑完全依附予木材、石料、砖瓦的传统打破了。

继而，从建筑革命出发，又影响到城市规划设计、环境设计、家具设计、工业产品设计、平面设计和传达设计等等，形成真正完整的现代主义设计运动。

本质上现代主义设计的基础是功能主义，主张形式遵循功能，以满足人们的需求和潜在需求为原则。

现代设计与制造理论正日益渗透到家具业中来，为了满足现代设计的要求，设计的产品需要在功能和美观上达到一个平衡及高度，新材料的开发已经和现代设计的进步挂钩，我们需要更加优越的材料来满足设计的需求，而优越的材料也只有经过被设计才能更好体现出其本身价值，而新颖又实用的复合材料恰好能填补这个需要。

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热塑性木塑复合材料
木塑复合材料( WoodPlast ic Composite, WPC)是指采用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料。

废木可以从倒塌或坏死的树木获得, 也可以从传统木材加工过程中回收。

木纤维和植物纤维对成型设备磨损小, 尺寸稳定性良好,电绝缘性优, 无毒, 可反复加工, 能生物降解。

可见, 进行WPC 制备、加工的研究有巨大的环保意义和经济效益, 其应用有广阔的前景。

虽然木塑复合材料力学性能比木材要好，但目前TWPC大都作为非结构材料。

对施工和建筑应用来说，能否在各种环境下保持所需力学性能非常重要。

疲劳测试中，由于木成分会升温，而塑料对温度敏感，所以木塑材料的疲劳性能难以测试。

木塑材料的螺钉联结强度随温度的降低而增加。

木材是极性亲水性物质, 大多热塑性聚合物为非极性憎水性物质, 因此必须采取各种措施来提高木- 塑界面相容性。

前目采用的方法主要有: 对木材进行乙酰化或硬脂酸化处理、聚甲基丙烯酸甲酯处理、马来酸酐处理等。

因此, 木塑复合材料在生产中的最大问题除了相容性之外还有分散性问题。

相容剂可以改善木纤维在聚烯烃树脂中的分散性, 而偶联剂可以改善木纤维与树脂之间的粘结, 因而可以提高木纤维塑料复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度; 降低木纤维塑料复合材料的吸水率; 提高热塑性木纤维复合材料在湿态条件下的力学性能的保
留率以及热变形温度。

用于WPC 的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。

通常认为乙酰化处理原理是纤维组分的羟基与乙酸酐的酰基反应。

由于木纤维中排列紧密, 有强交联键的结晶区的羟基完全不可接触到, 因此参与反应的羟基只是纤维组分( 木质素、半纤维和无定形纤维) 的小部分。

乙酰化作用能降低木材在水中的膨胀, 大大减少天然纤维的吸水, 提高界面剪切强度, 增加纤维表面自由能。

纤维含量80~ 90w t%时, 乙酰化可提高尺寸稳定性。

硬脂酸作为胶粘剂可对纤维表面改性。

利用羧基COOH 与纤维的羟基发生酯化反应, 从而减少与水键合的羟基数量。

此外, 硬脂酸的长烃链是憎水基团, 能为纤维提供特别保护。

用硅烷偶联剂对木纤维处理后, 再接枝甲基丙烯酸甲酯单体, 同时使MMA 适当聚合,
也是一种木纤维改性的方法。

通常认为, 将MMA 单体在常温真空浸渍木纤维要比在非真空条件下的浸渍效果好。

但若采用甲醇作为MMA 的膨胀溶解剂, 能极大提高接枝率、拉伸强度、弯曲强度和压缩强度, 并可以获得与真空条件相似效果。

马来酸酐处理后制得的WPC 硬度大大提高, 并且可以限制样品膨胀, 阻止水及蒸汽的吸收, 这方面对硬木的效果最为明显。

用改性钛酸酯类偶联剂TC- POT、TC- PBT 处理木纤维, 可提高复合材料的拉伸强度, 但大大降低了复合材料的拉伸断裂伸长率。

采用辐射技术对木材进行处理, 目前国内报导较少, 但国外文献对这方面研究却很活跃。

采用Co60 伽马放射源辐射配合各种添加剂处理木材, 可以获得更好接枝效果和聚合物负载。

用伽马射线辐射黄麻纤维,再使黄麻与MMA 接枝, 可使黄麻强度大大增加。

马来酸酐浸渍过的木材用伽马辐射技术处理后, 得到的WPC 吸水性显著降低, 尺寸稳定性大大提高, 压缩强度和硬度也有很大提高。

目前, WPC 大都是作为非结构材料, 对施工和建筑应用来说, 弯曲性能是材料弯曲和
负载抗弯曲的主要标准。

要获得良好的物理性能和加工经济性, 就是要在硬度, 木材含量和降低密度三方面找到平衡点。

当负载速率低于62. 5 mm/ min 时, 弯曲性能明显下降。

当前WPC 材料主要应用有: 建筑业, 如建筑板、活动板房板材、门、窗、楼梯扶手、装饰材料、铺垫地板材料等; 汽车业, 如车门板材、车厢板、顶棚材料等; 农业, 如蔬菜大棚支架、槽等; 交通业, 如高速公路防护栏、隔离墙板、铁道防护栏、铁轨枕木等; 仓储业, 如物料搬运用包装箱、木塑托盘等。

而WPC 最大规模的应用是在诸如地板和次级建筑材料这类中高档产品中。

美国已经能够利用回收料制备的WPC 制造隔音墙。

随着公众对降低交通噪音的需要日益增长, 迫切要求更好的公路隔音墙。

传统使用的木材、钢、混凝土消耗自然资源并且很难符合公众的审美标准。

采用木材或钢作结构支架, 其余部分使用经过提高密度的从木材业回收的塑料木。

这种隔音墙有许多优点: 耐久且几乎不需要维修; 能够象木材一样固定和切割; 可以设计各种颜色和纹理; 抗虫且不能在上面乱涂写; 成本也很低。

木塑复合材料是一种极有应用前景的材料, 特别是作为建筑的使用。

其性能的研究既可以增强物理机械性能为出发点, 制备结构用材料; 也可以从使用角度研究, 从而扩展材料的应用范围。