木塑复合材料概述汇总

木塑复合材料

摘 要：木塑复合材料具有比单独的木质材料和塑料产品更优异的品质，是实木的理想替代品，它的出现可以减少废弃木料和塑料对环境的污染，也适应现代材料复合化发展的规律。本文介绍了木塑复合材料的定义、特点、加工工艺、分类和应用以及未来发展的趋势，并对木塑复合材料的优缺点进行了分析，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；性能；加工工艺；分类；应用；发展趋势

随着森林资源的减少，木材供应量逐渐下降，已不能满足人们的生产生活需要。同时，塑料制品废旧物的处理也日益成为一个急待解决的环境问题。一种新型材料——木塑复合材料成为木材的理想代用品。木塑复合材料系使用木粉或植物纤维超高份额填充热塑性塑料树脂或热塑性塑料再生料，添加部分相关改性剂，经挤出成型为板材、型材、管材而成。此类产品可替代相应木制品，人们由此可节约大量的森林资源，处理掉大量的废旧塑料及木材加工中产生的废弃木粉，故可大大有利于保护并改善生态环境，是符合2l世纪发展方向的环保型化工新材料。

1 木塑复合材料定义及特点

1.1 木塑复合材料的定义

木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、谷糠、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料，利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点，配混一定比例的塑料基料，经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的基础性材料，目前国内外对此称谓不一，也有将其称之为：塑木、环保木、科技木、再生木、聚合木、聚保木、塑美木或保利木，英文名称：Wood-Plastic

Composites,缩写为WPC。一般说来，以生物质材料为基添加一定比例的塑料原料制成的材料，或以塑料原料为基添加一定比例的生物质材料制成的材料，均可称为木塑复合材料。

1.2 木塑复合材料的特点：

(1)原料资源化，其生物质材料部分基本分为废弃物利用，来源广泛，价值低廉；塑料组分要求不高，新、旧料或混合料均可，充分体现了资源的综合利用和有效利用；

木塑复合材料

聚合物基木塑复合材料(wood plastic composites，简称WPC)是指以经过预处理的植物纤维或粉末（如木、竹、花生壳、椰子壳、亚麻、秸秆等）为主要组分(含量通常达到60%以上)，与高分子树脂基体复合而成的一种新型材料。该材料具有植物纤维和高分子材料两者的诸多优点，能替代木材，可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾。其应用范围非常广泛，主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方面。由于植物纤维的可再生性、可被环境消纳性，所以WPC是一种极具发展前途的绿色环保材料，其生产技术也被认为是一项有生命力的创新技术。

WPC用途广泛，价格便宜，但是要生产出各方面性能优异的产品却不太容易。主要原因是：(1)因含有大量的亲水性基团--羟基，植物纤维具有很强的极性，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很差，界面粘结强度低，影响了WPC的机械性能；(2)由于羟基间可形成氢键，植物纤维之间有很强的相互作用，使得其在树脂基体中的分散极差，要达到均匀分散较为困难；(3)成型加工时植物填料易降解变色，同时高分子材料也会热降解，不适合的配混和加工工艺会导致WPC的性能下降。所以生产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的高加工流动性，树脂与木粉之间的良好相容性，以达到最佳力学性能，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主要目的；

(2) 配方设计；

(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。下面将会就这些问题进行具体阐述。

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

木塑复合材料

摘 要：木塑复合材料具有比单独的木质材料和塑料产品更优异的品质，是实木的理想替代品，它的出现可以减少废弃木料和塑料对环境的污染，也适应现代材料复合化发展的规律。本文介绍了木塑复合材料的定义、特点、加工工艺、分类和应用以及未来发展的趋势，并对木塑复合材料的优缺点进行了分析，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；性能；加工工艺；分类；应用；发展趋势

随着森林资源的减少，木材供应量逐渐下降，已不能满足人们的生产生活需要。同时，塑料制品废旧物的处理也日益成为一个急待解决的环境问题。一种新型材料——木塑复合材料成为木材的理想代用品。木塑复合材料系使用木粉或植物纤维超高份额填充热塑性塑料树脂或热塑性塑料再生料，添加部分相关改性剂，经挤出成型为板材、型材、管材而成。此类产品可替代相应木制品，人们由此可节约大量的森林资源，处理掉大量的废旧塑料及木材加工中产生的废弃木粉，故可大大有利于保护并改善生态环境，是符合2l世纪发展方向的环保型化工新材料。

1 木塑复合材料定义及特点

1.1 木塑复合材料的定义

木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、谷糠、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料，利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点，配混一定比例的塑料基料，经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的基础性材料，目前国内外对此称谓不一，也有将其称之为：塑木、环保木、科技木、再生木、聚合木、聚保木、塑美木或保利木，英文名称：Wood-Plastic

Composites,缩写为WPC。一般说来，以生物质材料为基添加一定比例的塑料原料制成的材料，或以塑料原料为基添加一定比例的生物质材料制成的材料，均可称为木塑复合材料。

1.2 木塑复合材料的特点：

(1)原料资源化，其生物质材料部分基本分为废弃物利用，来源广泛，价值低廉；塑料组分要求不高，新、旧料或混合料均可，充分体现了资源的综合利用和有效利用；