PVC木塑复合材料研究现状及发展趋势

Vol. 47 , No. 2Feb. , 2019

第47卷第2期2019年2月聚氯乙烯Polyvinyl Chloride 【综述】

PVC 木塑复合材料研老现状及发展趋势

蒋琨*，贺盛喜，黄东

(新疆天业(集团)有限公司，新疆 石河子832000)

［关键词］PVC ；木塑复合材料；生产工艺；配方体系；发展趋势

［摘 要〕介绍了木塑复合材料的国内外发展现状，重点阐述PVC 木塑复合材料的应用领域、制品特点、加工 工艺以及配方体系，并对PVC 木塑复合材料的发展趋势进行了预测。

［中图分类号］TQ325.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1009 -7937(2019)02 -0001 -04

Research status and development trend of PVC wood-plastic composites

JIANG Kun, HE Shengxi, HUANG Dong

(Xinjiang Tianye ( Group ) Co. Ltd. , Shihezi 832000 , China)

Key words : PVC ; wood-plastic composite ； production process ； fbnnulation system ； development trend

Abstract : The development status of wood-plastic composites at home and abroad was introduced. PVC wood-plastic composites were described in aspects such as application field, product characteristics , processing technology and fbnnula system. The development trend of PVC wood-plastic composites was forecasted.

木塑复合材料(Wood - Plastic Composites, WPC)是国内外近几年蓬勃兴起的一类新型绿色环 保复合材料，是采用木材加工剩余物、森林抚育剩余 物、废旧木材、农作物秸秆、锯末、稻壳、花生壳等木 质纤维材料和废旧热塑性塑料(主要为PE 、PP 、 PVC)为主要原料，以一定比例添加特制助剂，通过 挤出、模压、注塑等成型方式形成的复合材料⑴。 木塑复合材料既具有木质纤维材料的高强度和高弹 性，又具有塑料的高韧性和耐疲劳等优点，是一种既 似木材又优于木材的新型代木材料。1木塑复合材料国内外发展状况20世纪90年代以来，北美、欧洲的许多国家对 木塑复合材料进行了大量研究，木塑复合材料的生 产和应用在世界范围内得到了迅速发展。木塑复合 材料是年轻、充满朝气的产业，其成长历史不到50年，而我国为10余年。国外木塑产业以北美为代 表，北美地区是目前世界上木塑复合材料发展最快 和应用最广泛的地区，主要用于户外建筑。近10多 年来，美国木塑市场的增长率都保持在10%以上。 欧洲木塑复合材料的发展在总体上虽不及北美地 区，但近些年来呈现蓬勃发展趋势，其发展潜力不容 轻视。中国木塑复合材料虽说是一个非常年轻的产 业，但是其发展异常迅猛，近年逐渐发展成为国家级 别的战略性新兴产业。2016年国内木塑复合材料 产量达到180万t,中国已经取代美国成为全球第 一大木塑制品生产和出口国，这些年出口增长率超

过30%。北美洲和亚洲是木塑复合材料的两个顶 级消费地区，美国和中国是重要消费国,2014—2019 年的复合年均增长率分别为10. 1%和14. 7%。由 于国内需求量的上升，印度和巴西的消费量也迅速

.［收稿日期］2018-04-08

［作者简介］蒋琨(1986-),女，硕士，工程师，毕业于北京化工大学材料科学与工程专业，现就职于新疆天业(集团) 有限公司化工研究院塑料加工应用研究中心，从事PVC 及其衍生品的开发工作。1

综述聚氯乙烯2019年

增长。

国内主要的木塑复合材料分为PE木塑和PVC 木塑两大类。PVC木塑产品较PE木塑产品具有成本低、加工性能优良、表面装饰性好等多方面优点，主要表现如下°

(1)PVC木塑产品可以用新料或者旧料制作(而PE木魏产品用新料制作，成本太高).改性也较容易。

(2)PVC木塑产品可以做成低发泡的，这样成本更低，采用共挤方式(多料共挤或钢塑共挤)加工,制品的强度和木纹感都较好

(3)PVC木塑产品可以二次加工成多样表面纹饰或油漆(包括UV漆)，产品美观且色牢度好。

(4)PVC木塑产品的防水、防腐性也较好。

2PVC木塑复合材料应用领域

建筑材料：基材、墙林、模板、地板和装饰材等。

户外设施：栅栏、铺板、立柱、扶手等。

物流运输：主要有包装箱、集装箱板、托盘等。

交通设施：如隔栏、隔板、护墙、标牌、垫木等'

家具用品：如衣柜、橱柜、桌椅、茶几、花架等。

3 PVC木塑制品特点

(1)对木质原料的要求较低，可将木粉、棉秸秆等废弃物作为原料。

(2)具有较强的尺寸稳定性.无木质材料的缺陷，如裂缝、翘曲、疤痕、斜纹理等、

(3)具有与木材相似的加工性能.可锯、可钉、可刨，使用木工器具即可完成；力学性能优于木质材料，握钉力明显优于其他合成材料，一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。

(4)具有较好的弹性模量及与硬木相当的抗压、抗弯曲等性能，并H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。

(5)与木质材料相比，具有耐水、耐腐性能，使用寿命长，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。

(6)通过调整助剂，PVC基体可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变，从而改变PVC木塑制品的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。

(7)紫外线稳定性、着色性良好。

(8)通过加入有机颜料，可制作颜色各异的、满足人们需求的产品、

(9)

PVC木塑复合材料制品的最大优点就是变废为宝，可100%回收再生产，节约资源。

4PVC木塑制品加工工艺

一般将木材(纤维、粉末、刨花等)与PVC树脂及加工助剂在常温下混合后，再加热到高温，使塑料熔融并与木材充分混合，然后将此具有流动性的木塑混合物料在压力下成型(通常采用挤出、注塑、热压等方式⑶)，冷却固化后得到PVC木塑制品。PVC木塑制品的生产工艺归纳起来可分为4种：挤出成型工艺、热压成型工艺、挤压成型工艺和注塑成型工艺。国内生产企业常采用挤出成型工艺，挤出成型工艺又分为一步法挤出成型工艺(如图1)和两步法挤出成型工艺(如图2)。一步法就是直接使用PVC树脂和木粉进行挤出的生产工艺；两步法是先造粒，再进行加工的生产方式"植物纤维要求以粉状的形式存在，粒径一般在150-830|xm(20-100目)。

制样、测试T挤出混炼

图1一步法挤出成型工艺

Fig.1One-step extrusion moulding process

图2两步法挤出成型工艺

Fig.2Two-step extrusion moulding process

…种挤出成型生产线见图3。

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