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目前對(duì)于木塑復(fù)合材料的研發(fā)生產(chǎn)存在哪些可研究方向
來(lái)源:www.bjmsr.com 發(fā)布時(shí)間:2021年04月25日

木塑復(fù)合材料已大幅度的替代傳統(tǒng)競(jìng)品,塑木復(fù)合材料的原料主要有生物質(zhì)纖維原料、熱塑性原料、偶聯(lián)劑及其他助劑。塑木復(fù)合材料中最常用的生物質(zhì)纖維原料是木材,秸稈等農(nóng)作物纖維也占有一定比例。中國(guó)豐富的農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢(shì)為生物質(zhì)塑木復(fù)合材料在國(guó)內(nèi)的迅速發(fā)展提供良好條件。熱塑性塑料主要是原生和回收的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)。偶聯(lián)劑能改善填料和高分子材料之間的界面特性,提高界面的黏合性,從而提高復(fù)合材料的性能。其他助劑主要有光穩(wěn)定劑、顏料、潤(rùn)滑劑、防腐劑、抗氧化劑等,用來(lái)改善加工性能和實(shí)用性能。
木塑復(fù)合材料

擠出成型是塑木復(fù)合材料生產(chǎn)過(guò)程中的主要成型工藝,目前擠出法生產(chǎn)生物質(zhì)塑木復(fù)合材料的主要設(shè)備是螺桿擠出機(jī)。由于木粉與塑料的界面相容性很差,所以當(dāng)木粉和塑料的比例不合適時(shí),所制得的塑木復(fù)合材料的物理機(jī)械性能很差,因此,改善塑木復(fù)合材料的界面相容性一直是后續(xù)研究的重要方向。塑木復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝較為成熟,在生產(chǎn)工藝方面的研究主要是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行加工技術(shù)改進(jìn)創(chuàng)新、對(duì)產(chǎn)品性能的改進(jìn)。目前塑木復(fù)合材料的研究方向主要有以下幾個(gè)方向:
原料選擇及添加比例。不同木質(zhì)纖維與熱塑性基體混合,所得到的材料性能明顯不同,同種纖維添加比例不同,所得到的材料性能也有明顯差異。木質(zhì)纖維正在向其他植物纖維材料發(fā)展,比如各種麻類(lèi)、秸稈麥草、蔗渣等。木質(zhì)纖維的另一重要來(lái)源是各種植物纖維廢棄物,比如廢舊木材、廢紙、廢紡織品等。不同種類(lèi)的植物纖維所含成分不同,在材料合成時(shí)需要調(diào)節(jié)配方的組成。
木塑復(fù)合材料

混合塑料的應(yīng)用和研究。各種塑料混合在一起,由于其組分不同,所以熔融溫度也不同,相容性也很差,這往往會(huì)造成生產(chǎn)出的產(chǎn)品的力學(xué)性能下降。隨著塑料制品的增加,產(chǎn)生的塑料廢棄物也在逐年上升,中國(guó)的塑料回收和分類(lèi)工作都不太完善,因此混合塑料的研究顯得尤為重要。
偶聯(lián)劑的研究和應(yīng)用。木質(zhì)纖維與塑料的界面相容性很差,需要添加偶聯(lián)劑對(duì)材料進(jìn)行改性。偶聯(lián)劑能夠?qū)⒍呓Y(jié)合到一起,提高二者之間的界面相容性。常用的偶聯(lián)劑主要有馬來(lái)酸化聚烯烴偶聯(lián)劑、有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和其他偶聯(lián)劑三大類(lèi),對(duì)于改善塑料和木質(zhì)纖維之間的界面相容性具有極其重要的作用,但是偶聯(lián)劑的價(jià)格較高,限制了其在塑木生產(chǎn)中的大量使用,偶聯(lián)劑的添加量通常為木質(zhì)纖維質(zhì)量的 1%~8%,因此,需要開(kāi)發(fā)廉價(jià)高效的偶聯(lián)劑。
功能性木塑復(fù)合材料的研發(fā)。近年來(lái),研究者們致力于通過(guò)功能化改性來(lái)改善生物質(zhì)塑木復(fù)合材料的阻燃抑煙、耐老化、耐候和抗菌性能,并取得了顯著的成果。但是功能化改性理論、功能影響因子尚未系統(tǒng)化和理論化,改性方法也尚未成熟,有待進(jìn)一步研究。
塑木復(fù)合材料的表面修飾。生物質(zhì)塑木復(fù)合材料主要用于建筑裝飾,對(duì)于產(chǎn)品外觀的要求較高,砂光、拉絲和軋花技術(shù)是聚烯烴基生物質(zhì)塑木復(fù)合材料常用的修飾手段,
除此之外還有涂飾技術(shù)、貼面裝飾技術(shù)、仿木紋技術(shù)。對(duì)于塑木材料制品的表面裝飾的創(chuàng)新也具有很大的商業(yè)潛力。
木塑復(fù)合材料

發(fā)泡復(fù)合材料。通過(guò)添加發(fā)泡劑向材料內(nèi)部引入均勻分布的泡孔,這些分布均勻的泡孔結(jié)構(gòu)有助于鈍化材料內(nèi)部的裂紋尖 端,阻止裂紋擴(kuò)展,提高材料的抗沖擊能力和延展性,一定程度上提高了材料的力學(xué)性能。大量的泡孔結(jié)構(gòu)也使生物質(zhì)塑木復(fù)合材料的密度顯著降低,顯著降低原料成本,發(fā)泡也能使產(chǎn)品表面有獨(dú)特的質(zhì)感,產(chǎn)品的隔音、隔熱性也較好。發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑的種類(lèi)和發(fā)泡方法有待進(jìn)一步研究。同時(shí)還需在木塑復(fù)合材料的性能方向據(jù)需研究,在原材料方面據(jù)需延伸,做到盡量地節(jié)省或控制成本方向繼續(xù)研究,相信未來(lái)木塑復(fù)合材料定會(huì)發(fā)展一片大好,也會(huì)給我們的生活帶來(lái)更好的體驗(yàn)。

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