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PVC 木塑复合材料的性能及应用 1 概述2 界面处理3 PVC木塑复合材料的性能4 加工工艺及成型设备5 PVC木塑复合材料的应用参考文献 1 概述 木塑复合材料 WPC 是指利用聚乙烯 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 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 2 界面处理 未经处理的植物纤维与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下降 要获得性能优异的木塑产品 必须对纤维进行表面处理 植物纤维的处理方法可以分为物理方法和化学方法 2 界面处理 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 主要为热处理和碱处理 化学方法通过改变纤维或PVC表面的化学结构 以改善其极性 提高纤维与基体树脂的界面粘结 也有利于纤维在基体中的均匀分散 是目前植物纤维处理的主要方法 界面处理 化学改性 采用表面接枝甲基丙烯酸甲酯的方法处理木纤维 用硝酸铈铵作引发剂在木纤维表面羟基处形成自由基 这些自由基与甲基丙烯酸甲酯发生反应 形成接枝物 可增强其与PVC树脂的界面粘合性 用钛酸酯偶联剂 油酸酰胺 聚氨酯预聚物3种表面改性剂对木粉进行处理 PVC 木塑的力学性能均有不同程度的提高 聚氨酯预聚体对木粉进行表面处理 还能明显改善复合体系的流变性能 其他常用的化学表面处理剂有多异氰酸亚甲基多苯酯 甲基丙烯酸甲酯 马来酸酐等 多种木粉表面处理方法相结合 利用组分之间的协同作用 往往可以获得更好的界面性能 3 PVC木塑复合材料的性能 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 通过调整工艺配方和加工工艺及植物纤维的含量 可调整该材料的物理性能 以兼顾材料的成本及需求 PVC木塑复合材料主要以屈服的形式来消耗和分散外界的冲击能 纤维含量60 以上时树脂连续肌体遭破坏而使弯曲强度下降 植物纤维的颗粒要比PVC分子大得多 加入后会使复合材料脆性增大 断裂伸长率减小 植物纤维过量是PVC木塑复合材料机械强度下降的重要原因 4 加工工艺 挤出注塑法 无纺织成型法 人造板加工方法 实木浸注聚合法 性能 成型设备 单螺杆挤出机 在PVC 木塑复合材料挤出中受到较大的限制锥形双螺杆挤出机 是目前国内外PVC 木塑成型的主要机种平行双螺杆挤出机 目前广泛应用于木塑的混炼造粒另外 还可将双螺杆挤出机和单螺杆挤出机串联起来进行木塑发泡 PVC自由发泡板材生产线 5 PVC木塑复合材料的应用 良好的加工性能和强度性能具有耐水 耐腐性能 使用寿命长优良的可调整性能具有紫外线光稳定性 着色性良好原料来源广泛可以根据需要 制成任意形状和尺寸大小 6 PVC木塑复合材料的应用 应用 PVC木塑复合材料可用作铺板 包括平台 路板 站台 垫板 护墙板 天花板 装饰板 踏脚板 壁板 高速公路噪音隔板 海边铺地板 建筑模板 防潮板 此外 还可用于装饰边框 栅栏和庭园扶手 包装用垫板和组合托盘 以及家俱 包括室外露天桌椅 船舶坐舱隔板 办公室隔板 贮存箱 花箱 活动架 披叠板 百页窗等 有人认为 木塑制品替代PVC和其他塑料制品 会像以前塑料制品替代木制品一样快速增长 参考文献 PVC木塑复合材料的性能及应用 2007