木塑复合材料的研究进展

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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。

木塑复合材料用木质材料改性研究进展

木塑复合材料用木质材料改性研究进展

高。这样纤维表面的杂质被除去 ,纤维表
面变的粗糙 ,使纤维与树脂界面之 间粘合 能力增强 。另~方面 ,碱处理导致纤维原
料的性能。除 了加热烘干法脱水外 ,还可 以加入吸水性 无机填料 如氧化钙 (a ) C 0来
脱水 ,这种脱水方法有利于保 护纤维素的 ,月 IA ,但是用量不易控制 ,而且产物对复 工 b
关键词 :木塑复合材料 ;木质材料 ;相容性 ;改 性
R e e r h og e sw ih odi c ton ood M a e i l s a c Pr r s t M i f ai ofW t ra s us d ood-Pl s i o pos t a e i l e W a tc C m ie M t r a s
在高温处理下 ,官能团的变化主要是木纤
材料的力学 f能 ;结果表明 ,用无纺毡制 l 生 备复合材料的方法可较大幅度提高纤维含 量 ,能较好地 解决落麻纤维在复合材料中
电处理主要 引起化学修饰 、聚合、 自由基 产生等变化 。等离子体的作用包括质子的
21 0 7 : P A TC NU A T R 塑料制造 1年 月 F I L S I SMA F C U E J
Ke wo d " o d p a t o os em ae il ; Wo d m ae i l ; Co a i i t y r s W o — l si c mp i t ra s c t o t ras mp tb l y; Mod f d i ie i
木 o料w - c ,o os o mi ( pe d t s
Ya e J ar n i W e we hh i u l i i
r s ac s tt f lsi , a ie s yo hn , ay a , 3 0 Ree rhI t ue at s No h ni oP c Un v ri f ia T iu n 0 0 5 ) t C 1

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。

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

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。

木塑复合材料加工、研究现状及发展趋势

木塑复合材料加工、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一木塑复合材料加工技术随着科学技术地发展,现代社会对材料地要求更高了,既要求其有较好地物理力学性能,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地减少和“天然林保护”政策地实施,木材资源困乏、质量下降、木材价格越来越高、木材加工业地废弃物增多以及世界林产品需求量地增加都使得林产品工业越来越迫切地感到需要寻找木材地替代品.而由于生产和生活水平提高,过去被大量用于烧柴地木制品加工废弃物,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,并对环境产生极大地破坏性影响据统计,我国每年由于木材加工余下地废弃木粉量达数百万吨,其他天然纤维如稻糠等地产量上千万吨,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地突破,而填充改性既可以降低产品成本,又可以提高产品地使用性能,甚至赋予木材材料全新地性能,从而使木材行业有了新地生机.与此同时,塑料制品在生产和生活中地应用,随着经济发展越来越广泛,因塑料废品处理不当而造成地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地25%〜35%.在我国,城市人口每年产生地废旧塑料达240万〜280万吨,已成为环卫部门地严重负担.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地推动作用. 这种背景下,将木质纤维与废旧塑料经过特殊处理合成新地材料,即木塑复合材料(Wood—polymer Composites ,简称WPC也就应运而生了.1木塑复合材料地定义木塑复合材料(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),经过适当地处理使其与各种塑料(用于木塑复合材料地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(CPM),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地助剂,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、成型等工艺制成地一种新型复合材料,是一种高性能、高附加值地绿色环保复合材料,其性能优良、用途广泛、利于环保,有广阔地发展前景,值得大力研发推广.2木塑复合材料地分类木塑复合材地制造方式目前主要有两种:一种是将塑料单体或者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,所得复合材料称为塑合木. 这种复合方式可以提高木材地尺寸稳定性、耐腐性、防蛀性, 以及木材地物理、力学性能. 所浸注地单体一般采用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯等单体.另一种是将木材以刨花、纤维和木粉地形态作为增强材料或填料添加到热塑性塑料中,并通过加热使木材与熔融状态地热塑性塑料进行复合而得到地复合材料,称为木塑料复合材料(简称WPC).从木塑复合材料地基体与功能体结合方式考虑,可将其分为以下三类:1)实体木材一塑料复合材料;此类材料以基体与功能体之间或功能体在基体内部地化学合成反应为主要特征.2)木纤维(木粉)一塑料复合材料;此类材料以木质纤维材料为基体与高分子量塑料直接复合,其结合方式以两种材料表面(或界面)物理结合为主.此种材料地制造工艺是将木纤维或木粉与塑料充分混合,在混合过程中塑料熔化形成制品. 当木材组分低于50%时,称为木质填料塑料;而木材组分高于60%时,则称为热塑性树脂增强型复合材料. 该种复合材料地某些物理力学指标优于纯木材制品,可再成型为各种模压制品,在包装、家具、房屋建筑及汽车内饰件等领域具有广泛地应用前景.3)木材一塑料合金复合材料.将实体木材或单板用一种聚合物地单体或预燃物浸注,然后再使其在木材中聚合. 一般来说,这种聚合物不能进入木材地细胞壁,而是存在于细胞腔内. 此种聚合材料比原有材料具有更高地强度、刚度、耐磨性及其它一些优良地物理性能. 可制成地板、乐器、运动设备及装饰材料等.木材〜塑料合金复合材料要求木材高分子与塑料地完全融合,具有类似于金属材料以及共混高分子材料所达到地那种状态.该种复合材料首先要对木材地化学组分进行改性,使其能溶于某些溶剂之中或与高分子塑料之间相互均匀分散.3木塑复合材料地特点1)木塑复合材料地优点①社会经济性好,可持续发展,特别适于我国天然林保护”地国策;②耐用、寿命长,类似木质外观,比塑料硬度高;③具有优良地物性,比木材稳定性好,不会产生裂缝、翘曲、无木材竹疤、斜纹,加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽地各种制品;④具有热塑性塑料地加工性,容易成型,用一般塑料加功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;⑤有类似木材地二次加工性,可切割,粘接,用钉子或螺栓连接固定;⑥利于装潢、装饰,可涂漆美化,产品规格形状可根据用户要求调整,灵活性大;⑦不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小、不会吸湿变形;⑧能重复使用和回收再利用,可以生物降解,保护环境;⑨利于环境保护,可用废弃木材、农作物纤维和废弃塑料作材料;⑩资源丰富,费用低廉,成本低.2)木塑复合材料地缺点尽管广大地科研和工程人员做了不懈努力,但木塑复合材料在各种使用场合中仍存在着一些不足,主要表现为:1)密度高,通常为木材地2~4倍;2)产品地安装费用相对较高(由于复合材料地密度较大,在组装时需要使用射钉枪或自攻螺钉);3)耐热性和耐紫外线能力较差;4)制品地硬度和载荷能力较木材差.3)国产塑木复合材料质量上存在地主要问题a制品抗冲击性能差,脆性大,易损坏断裂.其原因:废旧塑料及木粉(天纤)质量不合格,选择不当,配方及工艺条件不合理,原料含水量高,加工时产生气泡,水解或热分解,使树脂分子量降低所致.b、制品结构不密实,有气孔,蜂窝,剥离或分层.其原因:原料混合不均匀,混炼效果不好,没有应用塑料改性技术,使两种极性不同地物质(塑料/天纤)不相容,不能牢固粘结地结果.c、制品表面不平整,有斑孔,翘曲,变形. 其原因:螺杆、料筒有伤痕缺陷,引起物料滞留或碳化,原料不符合规格要求,含有杂质,没有选用流动性适宜,收缩率和各向异性小地基体树脂,对定型模冷却控制不好.由于木塑复合材料具有比单纯地木材和塑料无法比拟地诸多优点,已受到国内外地广泛关注. 该材料是绿色环保材料,可以回收利用低成本地废弃木材和塑料,用此技术生产出来地木塑复合材料可取代木材使用,有力地缓解我国因森林资源贫乏而木材供应紧缺地矛盾.木塑复合材料生产技术既符合国家经济形势发展地需要,也衬合国家地产业政策,而且产品使用范围广.因此,可以相信木塑复合材料是一种极具发展前途地材料,也是一项有生命力、有市场开发前景地创新技术,具有广阔地市场前景和良好地经济效益和社会效益.4木塑复合材料地应用木塑复合材料地应用领域木塑材料应用于包装行业主要是托盘、包装箱、集装器具等.因而在国内有很大地市场需求.木塑材料具有耐潮、防虫蛀等特点,适用于仓储行业使用地货架铺板、枕木、铺梁、地板等.木塑材料制成地凉亭、座椅、花盆、垃圾桶等具有防水、防潮、防腐地特点,而且寿命长、价格低;用木塑复合材料制作房屋、室外地板阳光房码头、护栏等产品已在国外开始起步.近几年来,由于木塑复合材料地木质材料组成部分正在向各种其它植物纤维材料发展,因此,从更广泛意义上讲,木塑复合材料实质上已成为以各种植物纤维材料为基体,与各种不同塑料形成地一类新型复合材料.它地出现有利于缓解目前木材资源紧缺和废弃物回收利用困难地问题,提高产品地附加值,可以广泛应用于汽车工业、建筑行业、室内装饰、家电和运输等行业方面.研究木塑复合材料是木材工业史上地革命性发展,是现代材料工业发展地主要方向之一.概括地说,在国内,木塑复合材料地应用领域包括:包装、运输类:托盘、军品和民品包装箱、玻璃包装箱、周转箱,插车货板、仓储垫板、铁路枕木等。

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

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。

浅析木塑地板特性研究进展及前景

浅析木塑地板特性研究进展及前景

浅析木塑地板特性研究进展及前景随着人们对室内装修的重视,地板材料的选择成为了人们关注的焦点之一。

传统的地板材料如木地板、瓷砖等已经不能满足人们对地板材料的要求,更加环保、耐磨、防水、易清洁等要求使得一种新型的地板材料——木塑地板逐渐受到人们的关注。

木塑地板是一种由木材纤维和聚乙烯塑料复合所制成的一种新型地板材料,它不仅保留了木材的天然质感,同时又兼具了塑料地板的优势,因此备受人们的喜爱。

本文将对木塑地板的特性进行一些浅析,探讨木塑地板的研究进展以及未来的前景。

一、木塑地板的特性:1.环保性:木塑地板是一种采用木材纤维和聚乙烯塑料复合而成的地板材料,相比于传统的木地板,木塑地板更加环保,减少了木材的使用,降低了对森林资源的砍伐,具有很高的环保性。

2.耐磨性:木塑地板由于添加了聚乙烯塑料,因此具有较高的耐磨性,不易受到外部环境的影响,使用寿命更长。

3.防水性:木塑地板经过特殊的处理工艺,具有很好的防水性能,不会受到潮湿的环境影响,也不易产生腐蚀和霉变。

4.易清洁:木塑地板表面光滑,不易积灰,可以用清水轻松清洁,减少了清洁的麻烦。

5.装饰性:木塑地板具有天然的木纹质感,色彩丰富,可以满足不同消费者的需求,具有很高的装饰性。

6.易安装:木塑地板采用了一体式的设计,安装简便,不需要繁杂的安装工序,可以节省很多时间和成本。

7.维护成本低:木塑地板维护简单,不需要经常性的保养,可以节省维护成本。

木塑地板具有很多优秀的特性,可以满足现代人们对地板材料的要求,因此在市场上备受欢迎。

接下来,我们将对木塑地板的研究进展进行分析,展望其未来的前景。

随着人们对环保、耐磨、防水等方面要求的提升,木塑地板的研究也在不断地进行。

目前,国内外的许多科研机构和企业都在开展相关的研究工作,主要集中在以下几个方面:1.材料改良:通过对木材纤维和聚乙烯塑料的比例、配方进行调整,以及添加其他助剂,来改良木塑地板的性能,使其更加环保、耐磨、防水等方面的性能得到提升。

木塑复合材料的生物因子危害研究进展

木塑复合材料的生物因子危害研究进展
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木塑复合材料的研究进展与发展前景

木塑复合材料的研究进展与发展前景

木塑 复合材 料 ( o — ls cC mp se , Wo d Pat o oi s 简称 i t
WP ) 利 用废弃 木 材 、 作 物秸 秆 等经 粉 碎 而制 C是 农 成 粉体后 ,与塑料 一 并作 为 原 料 ,再加 人 各种 助 剂 ,经热 压复 合或 熔 融挤 L 等加 工 工艺 而 制作 的 叶 l
Ab t a t h l s i c t n a d c a a t r t s o o d— l si o o i s w r u s r c :T e ca sf a i n h r ce i i f w o p a t c mp st e e s mma ie i o sc c e r d,a d l e z n h k y i u s i o d p a t o o i s r s a c ,s c s c mp st n e fc o a i i t b t e n w o n e s e n w o - l si c mp st e e r h u h a o o i i tra e c mp t l y e w e o d a d s c e e b i
p a tc n t r r s u s d l sis a d ohe s we e dic s e .Th o u i n o h b v p o l ms we e s mme u .I d iin,t e e s l to s f r t e a o e r b e r u d p n a d to h
物 纤 维 材 料 发 展 , 此 , 广 泛 意 义 上 讲 , 塑 复 凶 从 木
复合 材 料 主要分 为三 类 :1 质材 料一 (木 1 塑料 复 合材
料 。此类 材料 以术 质 材 料 与功 能体 ( 聚合物 单体 ) 之 间或在 木质 材 料 内部 的 功能 体 的化 木 塑 复 合 材 料 相容 性 前景 加 工 工 艺 配 方 设 计

木塑复合材料的研发与产业发展

木塑复合材料的研发与产业发展

木塑复合材料的研发与产业发展木塑复合材料(Wood-Plastic Composites,WPC)是一种将木质纤维和塑料结合在一起的新型环保材料。

近年来,随着人们对环保和可持续发展的重视,木塑复合材料得到了广泛关注和应用。

以下是对木塑复合材料的研发与产业发展的分析:1. 研发方面:(1)材料研究:研究人员在寻找更环保、高性能的木塑复合材料,如利用废旧木材、农业废弃物等资源进行制备,以降低成本和提高可持续发展水平。

(2)工艺技术:针对木塑复合材料的制备工艺,如挤出、注塑、压制等,研究人员在寻求优化工艺参数,提高生产效率,降低能耗。

(3)功能性研究:为了满足不同领域的应用需求,研究人员正在开发具有特定功能(如导电、阻燃、抗菌等)的木塑复合材料。

2. 产业发展方面:(1)市场规模:随着木塑复合材料在各领域的应用不断拓展,市场需求逐年增长。

据相关报告预测,全球木塑复合材料市场规模将持续增长,到2030年达到数十亿美元。

(2)应用领域:木塑复合材料在建筑、家具、物流、汽车等行业得到广泛应用。

随着研发的深入,未来其在新能源、电子等领域的发展潜力也将逐渐显现。

(3)产业政策:我国政府高度重视木塑复合材料产业的发展,出台了一系列政策措施支持企业研发和创新,促进产业转型升级。

(4)国际竞争力:我国木塑复合材料产业在全球市场具有较强竞争力,特别是在低端市场。

但随着国际市场对环保要求的提高,我国企业需要不断提升产品质量和创新能力,以应对国际市场的挑战。

总之,木塑复合材料的研发与产业发展前景广阔。

为了实现可持续发展,研究人员应继续努力提高材料性能、降低成本、拓展应用领域。

同时,政府和企业也要加大政策支持和投入,推动产业创新,提升国际竞争力。

PET纤维增强HDPE木塑复合材料的成型工艺与性能中期报告

PET纤维增强HDPE木塑复合材料的成型工艺与性能中期报告

PET纤维增强HDPE木塑复合材料的成型工艺与性能中期报告一、研究背景木塑复合材料是一种组合材料, 是通过塑料技术使木材和塑料结合起来, 具有木材的外观和感觉以及塑料的柔韧性和耐久性。

与传统的木材相比,木塑复合材料具有天然的透气性, 耐水性、抗紫外线、耐腐蚀、耐磨损、抗变形等性能。

PET纤维是一种高性能纤维, 具有高强度、高模量和高韧性,可以增强木塑复合材料的力学性能,提高材料的抗拉、抗弯等性能。

因此, 研究PET纤维增强HDPE木塑复合材料的成型工艺与性能,对于开发具有更高性能、更广泛应用的木塑复合材料具有重要意义。

二、研究目的本研究的目的为:1. 研究PET纤维对HDPE木塑复合材料性能的影响;2. 确定PET纤维增强HDPE木塑复合材料的制备工艺;3. 评价PET纤维增强HDPE木塑复合材料的力学性能。

三、研究内容1. 实验材料本研究所用材料为HDPE、PET纤维、木粉、偶氮二甲酰胺(DMDHEU)、过氧化苯甲酰(BPO)、二甲基丙烯酰胺(DMAA)、氯氧化铁(FeCl3)。

2. 实验设计本研究首先确定了PET纤维的最佳掺量,然后在HDPE、木粉、PET 纤维等组分中控制比例,进行了一系列初步实验,确定了复合材料的最佳制备工艺。

接下来,对复合材料进行了力学性能测试,包括拉伸强度和弯曲强度。

最后,通过SEM观察了PET纤维增强HDPE木塑复合材料的断口形貌。

四、实验进展1. PET纤维掺量的优化通过实验得出了当PET纤维掺量为5%时,木塑复合材料的力学性能最佳。

2. 制备工艺的优化在HDPE、木粉和PET纤维中,控制比例,并加入DMDHEU、BPO 等辅助添加剂,进行高压热挤出成型,制备了PET纤维增强HDPE木塑复合材料。

3.力学性能测试对制备的PET纤维增强HDPE木塑复合材料进行了拉伸强度和弯曲强度测试,结果表明材料的强度与PET纤维的掺量有关。

当PET纤维掺量为5%时,材料的拉伸强度和弯曲强度均达到了最优值。

「木塑复合材料加工技术研究现状及1发展趋势」

「木塑复合材料加工技术研究现状及1发展趋势」

「木塑复合材料加工技术研究现状及1发展趋势」木塑复合材料是一种使用木粉和塑料混合制成的新型材料。

它具有木材的外观和质感,同时又有塑料的耐候性和耐腐蚀性。

在近年来,由于其良好的性能和环保特点,木塑复合材料在建筑、家具、装饰等领域得到了广泛应用。

本文将主要探讨木塑复合材料加工技术的研究现状及未来的发展趋势。

目前,木塑复合材料加工技术主要包括干法加工和湿法加工两种方法。

干法加工利用粉状的原料进行混合,然后通过挤出、压制等工艺进行成型。

这种加工技术工艺简单,适用于大规模生产。

湿法加工则是在塑料中添加溶解了的木粉,然后通过挤出、注塑等方法进行成型。

湿法加工可以生产出具有更好强度和耐用性的产品。

在木塑复合材料的加工过程中,添加剂起到了至关重要的作用。

添加剂可以提高材料的强度、耐火性、耐候性等性能。

目前常用的添加剂有阻燃剂、稳定剂以及抗氧化剂。

未来的研究重点将放在开发更加环保的添加剂,并减少对原料的消耗。

另外,木塑复合材料在加工过程中也面临一些挑战。

木材纤维与塑料之间的界面相容性较差,容易发生分离现象。

为了解决这个问题,目前的研究主要集中在改进界面增强剂的性能,提高木材纤维与塑料之间的粘接强度。

此外,优化挤出工艺参数、提高挤出速率等方法也被广泛研究,以增加生产效率和降低成本。

未来木塑复合材料的发展趋势主要在于提高产品的性能和降低成本。

与市场上的竞争越来越激烈,产品的性能要求也越来越高。

因此,研究人员将更多地关注添加剂的开发,以提高产品的质量和性能。

在成本方面,减少对昂贵的原料的需求,提高生产效率将是未来的重点研究方向。

总之,木塑复合材料作为一种绿色环保的建材,具有很大的发展潜力。

在加工技术方面,未来的研究将集中在开发环保的添加剂,改善界面相容性,优化加工工艺参数等方面。

通过这些努力,木塑复合材料的应用范围将会更广泛,更深入地渗透到人们的日常生活中。

木塑复合材料挤出成型研究进展

木塑复合材料挤出成型研究进展

度 升 高并 降低熔 体 粘 度 , 成 气 泡 合 并或 产 生大 气 造
泡 。 因此 , 用 吸热 型 发 泡 剂 通 常 得 到 良好 的气 泡 采
结构 , 而采用 放热 型 发 泡 剂 通 常 得 到 较差 的气 泡 结
进 行 , 头 的温度应 分段 控 制 , 机 即温 度逐 渐 降低 ‘ 。 剖。
出料 ; 当机头 温度 过 高 时 , 头 压 力 降 低 , 出制 品 机 挤
有很 明显 的撕边 现象 , 寸稳定 性 变差 , 至会 造成 尺 甚
物 料无 法定 型 。因此 , 头 温度 应 根 据 物料 的具 体 机 情 况确 定一个 合 理 的范 围 。另 外 , 为保 证 挤 出顺 利
制 品。但机 头压力 并 不是越 大 越好 。对 于 排气挤 出 机 , 头压力 的 上 限与 计 量 段 的充 满 长 度 有关 。 当 机
充满长 度超过 排气 口时 , 出机 的 螺杆 扭 矩 上 升 并 挤
中 图 分 类 号 :T 2 . Q33 6 文献标识码 : A 文 章 编 号 :6 1 3 0 (0 1 0 17 — 26 2 1 ) 6—19 —0 02 3
Re e r h p o r s f W PC x r so o d n s a c r g e so e tu in m lig
由于 木粉 在 2 0℃ 左 右 即分 解 变 色 , 0 因此 , C 的 WP 挤 出温 度不 宜 >2 0o 0 C。 1 3 螺杆 转 速 .
构 和大 尺 寸 的气 泡 [ ] ¨ 。但 Me glg ne l o u等[ 】 】 在研 究 P C基 WP V C的 挤 出 发 泡 时 发 现 , 吸 热 型 发 泡 剂 与 NH O a C 相 比, 用放 热型 的 A 使 C发 泡剂 能得到尺 寸 更 小 的 泡 孑 。 挤 出 温 度 、 杆 转 速 和 机 头 压 力 对 L 螺 WP C的化学 发 泡 有 重 大 影 响 。挤 出 温度 与 发 泡 剂

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
( . G a g o gIs tt o Mi o i o y u n d n rv ca K yL b rt yo A pi c bo g ,G a g o g 1 u n d n n tue f c bo g ,G a g o gP oi i e பைடு நூலகம்a oa r f p l dMi o i o y u n d n i r l n l o e r l
Re e r h o r s n s a c Pr g e s o Fun a g lDur b lt fW o d。 l s i m p st s a iiy o o p a tc Co o ie
F N i H igsa H A G X a’l ’ E G J g ,S IQn — n , U N i n ,O Y N o h n 。 H N Y ’e n h o o U A G Y use g ,C E i n b
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Absr c t a t:T s p p r r ve d t e e e r h r g e s o f n a u a ii f wo d p a tc o o ie , hi a e e iwe h r s a c p o r s n u g l d r b lt o o l si c mp st s y
man f co s afc e h u g ld a i t fW PC . t e ic s d t e m eh d h t c n e h n e t e f n a i a t r fe td t e f n a ur bl y o i h n d s use h t o s t a a n a c h u g l

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。

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
1.材料组成和制备方法:木塑复合材料的组成取决于木材和塑料的比
例以及其他添加剂的使用。

目前广泛采用的制备方法包括挤出、压制和注
射成型等技术。

2.力学性能:研究人员对木塑复合材料的力学性能进行了广泛的研究。

通过调整木材和塑料的比例以及添加剂的使用,可以改变复合材料的力学
性能,使其适应不同的应用领域。

3.耐久性:木塑复合材料在户外应用中暴露在各种恶劣的气候条件下,需要具备较好的耐久性。

研究人员通过添加抗氧化剂和紫外线吸收剂等添
加剂,提高木塑复合材料的耐久性。

4.界面性能:由于木材和塑料之间存在界面相互作用,研究人员对木
塑复合材料的界面性能进行了深入的研究。

通过改进界面结构或添加界面
改性剂,可以提高复合材料的界面性能,增强其力学性能和耐久性。

5.可再生性:考虑到对可持续发展的需求,研究人员也关注木塑复合
材料的可再生性。

目前一些研究主要集中在利用废旧塑料和废旧木材制备
木塑复合材料,从而减少资源浪费和环境污染。

总的来说,木塑复合材料的研究进展已经取得了一些重要的成果,但
仍存在一些挑战。

例如,如何实现木材与塑料之间更好的相容性和界面结合,如何降低木塑复合材料的成本和改进其可再生性等。

随着科技的不断
发展和研究人员的不懈努力,木塑复合材料将在更广泛的领域得到应用,
为社会和环境带来更大的利益。

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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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。

为了克服PP基木塑复合材料在加工过程出现的缺陷问题,Hristov V.等[3]将热塑性硅胶弹性体(TPSE)引入 PP/木粉复合材料体系加以研究。

结果发现,在木粉含量为50wt%,未添加TPSE和MAPP的情况下,挤出物表面粗糙,且有严重的撕裂现象。

当加入1wt%TPSE后,上述现象得到缓解甚至消失,提高挤出速度可以获得更加光滑的表面。

另外还发现MAPP的加入也能降低表面缺陷的程度。

Danyadi L.等[4]采用两种不同分子量和接枝率的MAPP作为界面改性剂,制备了木粉填充量从0-70wt%变化的PP/木粉复合材料。

通过对复合材料力学性能和扫描电镜等测试表明,复合材料的刚性随着木粉含量的增加而提高,并且与MAPP的加入量和接枝率无关。

但MAPP的种类对材料的拉伸强度影响很大,高分子量和低接枝率的MAPP对于提高复合材料的拉伸性能和冲击性能更为有效。

Kokta B. V.等[5]系统研究了聚丙烯接枝马来酸酐(MAPP)、过氧化二异丙苯(DCP)和顺丁胶异氰酸盐(PBNCO)的用量对PP/杨木粉复合材料力学性能的影响,并确定了二者的最优含量使得木塑复合材料冲击强度得到维持或提高的同时避免了拉伸强度的降低。

此时,复合材料的拉伸强度由纯PP的32MPa提高到60MPa,杨氏模量由700MPa升高到约1700MPa,冲击强度也由52J/m2提高至 60-62J/m2,在这些性能增加的同时只有屈服应变从纯PP的11%降到了复合材料的8%。

3.PVC基木塑复合材料PVC具有不易燃烧、抗化学腐蚀、耐磨性好等优点。

近些年来,PVC基木塑复合材料呈现快速增长的势头,通过添加热稳定剂、加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂和颜料等制备的复合材料大部分用作门窗、地板、栏杆等。

Shah B. L.等[6]采用甲壳素和壳聚糖作为新型相容剂,研究了其对 PVC/木粉复合材料的性能影响。

实验表明,添加了质量分数为0.5%壳聚糖和6.67%甲壳素后,PVC/木粉复合材料的弯曲强度提高了约 20%,储能模量提高了约74%。

壳聚糖作为自然界中仅次于纤维素的第二大生物资源,在 PVC/木粉复合材料中的应用前景广阔。

Guffey V. O.等[7]采用氯化聚乙烯(CPE)作为界面相容剂增容PVC/木粉复合材料。

研究表明CPE通过包覆在填料表面,增加填料与PVC基体的粘结性能,从而提高复合材料的冲击性能;而且CPE能改善不同树脂基体间的界面相容性,可以作回收塑料组份间的增容剂。

通过实验室和中试实验发现,CPE的加入能显著改善PVC/木粉复合材料的加工性能,从而在提高挤出速度的同时保证了制品表面的美观性。

4. ABS基木塑复合材料ABS 树脂是苯乙烯系列三元共聚物,它是由苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)、丁二烯(Bd)三种单体接枝共聚而成的一种热塑性通用塑料,也有文献将其归类为工程塑料。

ABS 是一种典型的橡胶增韧塑料体系,为二相结构,树脂相为连续相,橡胶相为分散相,构成所谓"海岛"结构,树脂相和橡胶相的界面是接枝层,这种结构使树脂的性能发生了明显的变化,尤其是冲击性能。

ABS 是无定形聚合物,无明显的熔点,熔融流动温度不太高,随所含三种单体比例的不同,在 160-190℃范围即具有充分的流动性,且热稳定性好,在约高于 285℃时才出现分解现象,加工温度范围较宽,适合制备木塑复合材料。

同时ABS存在腈键等极性基团,可能与极性的植物纤维有较好的相容性。

Chotirat L.等[8]首先研究了木粉含量对木粉/ABS 木塑复合材料力学性能的影响,并采用两种有机硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KBM503)和 N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷(KBM603)进行增容,经改性后的木粉/ABS 复合材料的强度和模量提高,但断裂伸长率有所降低。

Yeh S. K.等[9]在双螺杆挤出机上,在配方比例相同条件下,对比研究了废旧ABS/木纤维复合材料和纯 ABS/木纤维复合材料的物理机械性能。

研究发现两者的拉伸性能、冲击强度和断裂伸长率能都相差不大,且均高于相同条件下的 PP/木纤维复合材料。

扫描电子显微镜分析表明,在未加入任何界面改性剂的情况下,木纤维与 ABS 之间结合良好,没有明显空隙,他们认为这是由于 ABS 表面为弱极性,与木纤维表面能够很好的相融合。

5. 新型木塑复合材料的研究进展近年来木塑复合材料的研究和开发应用有了长足的发展,对木塑复合材料的需求也越来越大,传统的 PE、PP、PVC 基木塑复合材料已不能满足市场需求,急需开发新的基体制备木塑复合材料,因此开发新型木塑复合材料也成为现在的研究热点。

基于这一前提,一些新的树脂被研究用于木塑复合材料的制备,如聚丁烯(PB)、聚乳酸(PLA)以及一些高分子合金等等。

Afrifah K. A.等[10]应用注射成型技术制备了聚丁烯(PB)/木粉复合材料,并对比其与PE 及 PP 基的木塑复合材料的力学性能。

PB/木粉复合材料在强度和韧性上都要优于 PE及 PP 基的木塑复合材料,且其加工性能、界面结合也更好,非常适合用于制备对韧性有特殊要求的木塑复合材料。

Corradini E.等[11]在HAAKE流变仪中,以乙烯/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBGMA)和乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)作为界面改性剂,制备了回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETr)/蔗渣复合材料,研究结果显示EBGMA有较好的增容效果,但拉伸强度降低。

Bledzki A. K.等[12]研究了人造纤维素、黄麻纤维和麻焦纤维填充的PLA和3-羟基丁酸酯与3-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)基复合材料,并与以PP为基体的复合材料进行对比,SEM 分析表明增强纤维与PLA及PHBV基体的结合情况与PP有很大不同。

还有一些研究者采用高分子合金作为基体来制备木塑复合材料,其优点是通过合金的方式降低工程塑料的熔点,从而达到将工程塑料引入木塑复合材料的目的。

Lei Y.等[13]将木粉加入HDPE/PET合金中制备了新型木塑复合材料,在复合体系中PET以微纤的形式存在,加入25wt%的PET可明显提高HDPE的力学性能;加入40wt%的木粉后复合材料的力学性能和HDPE的结晶度都得到了提高,且对 PET 微纤的形态和尺寸无明显影响,而采用回收PET增强回收 HDPE/木粉体系时也获得了较好的效果。

Liu H.等[14]用两步法制备了 HPDE/尼龙-6(PA6)/木粉复合材料,结果显示加入30%木粉的HPDE/PA6 基复合材料力学性能优于HPDE基复合材料,并且有较低的蠕变。

KhanR. A.等[15]通过模压法制备了 LLDPE/PVC/黄麻纤维复合材料,在黄麻纤维的添加量为 50wt%时,考察了 PVC 用量变化对复合材料的力学性能、吸水率和热稳定性的影响,发现随着PVC用量的增加,复合材料的力学性能和热稳定性明显提高,而吸水率下降。

6.木塑复合材料加工性能的研究进展加工困难是木塑复合材料生产中存在的一个重要问题。

由于植物纤维的大量填充,复合材料熔体的流动性降低,不仅影响制品的外观,而且对加工设备造成一定的磨损,这也是制约木塑复合材料大规模生产的重要因素。

影响木塑复合材料体系加工流变性能的主要因素:木质纤维填料的填充量、种类、颗粒大小、界面改性剂、润滑剂以及加工过程中的工艺控制(温度、螺杆转速)等[16]。

Li T. Q.等[17]使用毛细管流变仪研究了木粉的用量、粒径对木粉/HDPE 复合材料熔体流变行为的影响。

通过研究发现:复合材料熔体的表观粘度随着木粉含量的增加而增大,这是因为木粉不熔融且木粉颗粒的存在阻碍了聚合物分子链的运动;在木粉填充量为60%时,剪切粘度和拉伸粘度几乎不受木粉颗粒尺寸的影响,剪切粘度仅随颗粒尺寸的减小有轻微增加的趋势;他们还对木粉填充HDPE 复合材料的壁面滑移现象进行了研究,采用Mooney分析方法对木粉/HDPE复合材料熔体在毛细管中的剪切流动进行了校正,结果表明木份的种类和添加量对壁面滑移均有影响。

Li T. Q.等[18]还采用毛细管流变仪研究了木粉/HDPE复合材料的稳态流动,发现含有松木的复合材料不如含有枫木的复合材料表观剪切粘度随木粉含量增加改变得敏感,他们将此归因于松木粉中含有一定量的脂肪酸化合物,在挤出过程中起到了类似润滑剂的作用。

Hristov V.等[19-20]研究发现随着木粉的含量增加,木粉/HDPE 复合材料熔体的幂律指数降低,线性粘弹性区缩短,第一法向应力差减小,剪切变稀行为增强,随着剪切速率增加,壁面滑移速度急剧增加,导致了木粉填充量为 60%-70%的木粉/HDPE复合材料熔体类柱塞流动的出现,表面撕裂现象完全消除,挤出物表面变得更光滑。

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