7HDPE基木塑复合材料相容性研究万守莉PPT(精)

最新PE基木塑复合材料力学性能分析-精品PE基木塑复合材料力学性能分析以聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂,用挤出成型法制备具有阻燃性的PE 基木塑复合材料,研究APP含量对木塑复合材料的静态力学性能以及动态力学性能的影响。

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摘要:简述了木塑复合材料具有的优点，通过试验分析，研究了该复合材料的力学性能，根据测试，指出木塑复合材料的力学性能较为稳定，可靠性较高，但该材料强度和刚度较低，难以单独应用于建筑结构中。

关键词:木塑复合材料，力学性能，破坏特性，试验分析引言1.木塑复合材料以木屑、竹屑、稻壳、麦秸等木纤维为主要骨料，在高温状态下与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等[1]热塑性高分子材料相互渗入，经注塑或挤塑成型的一种新型复合材料，其英文缩写为WPC。

木塑复合材料的起源可以追溯到20世纪初期，1907年LeoHBend博士利用热固性酚醛树脂与木粉复合成了一种新材料，所制得的纤维板应用为房屋等建筑材料[2]。

但是由于木粉和塑料的相容性较差，直到最近几十年，有关方面的研究才有所突破，木塑复合材料得以迅速发展。

木塑复合材料集木材和塑料的优点于一身，不仅有像天然木材的雅致外观，而且克服了其不足，具有耐腐蚀、防潮、防霉、防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲、耐火、耐高温等优点;同时又比纯塑料硬度高，有类似木材的加工性，可进行切割、粘结，用钉子或螺栓固定连接，可涂漆等优点。

2.此外，木塑复合材料可以充分利用废旧塑料和木材下脚料等废弃材料，提高废弃木材、塑料的回收利用率，是一种绿色、低碳、环保、可持续的新型建材，符合绿色建筑、可持续发展理念。

正因其制作工艺简单，造价低廉，同时具备塑料木材二者的优点，综合性能优良[3]，近十几年来受到了国内外专家学者的广泛研究。

木塑复合材料的力学性能会随着木粉、塑料基含量以及外加偶联剂等不同产生较大差异。

本试验旨在研究其材料力学性能，根据测试所得的试验结果，对比Tamrakar等[4]、Alvarez-Valencia等[5]、李思远[6]、冯嘉[7]、徐朝阳等[8]得出的结论以及国内杨木速生材的力学性能，探讨木塑复合材料应用于建筑结构的可能性。

地板
韧性、耐冲击力
PVC基木塑复合结皮发泡地板基材的研究
基木塑复合地板基材材料界面相容性的研究 增 容 剂：马来酸配接枝聚乙烯界面增容剂,钦酸醋偶联剂、铝酸醋偶联剂,氢氧化钠溶液 实验材料：80·100目的木粉；PVC（SG-5型）树脂；稀土类复合盐稳定剂KB-7； 颗粒石蜡；聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡；钦酸酷偶联剂、A组分；异氰酸醋； AC发泡剂（偶氮二甲酞胺）；轻质碳酸钙；硬脂酸。 实验仪器和主要设备： SJSH30/SG45双阶塑料挤出机组；
地板
材色
双层共挤木塑复合地板的性能表征
实验材料：
废旧塑料：主要成分为高密度聚乙烯 [ 熔体流动 速 率 (MFR) 为 0.4 g／10 min (190 ℃，2.16 kg，下同 ) 杂色低密度和高密度聚乙烯 (MFR ≤ 2 ／10 min) ； 木 粉：经 清 理 粉 碎 的 木 质 废 弃 物，粒 径 约0.2 mm ； 增容剂、复合润滑剂、其它助剂。 性能测试 : 拉伸强度按 GB／T 1040.11–2006 测试，采用 I型试样，测试速度为 50 mm／min ； 弯曲性能按 GB／T 9341–2008 测试，测试速度为 (2.0±0.4) mm/min ； 弯曲破坏载荷按 GB／T 17657–1999 测试； 抗冻融性能按 GB／T 24137–2009 测试； 吸水率按 GB／T 17657–1999 测试； 加热后尺寸变化率按 GB／T 24508–2009 测试； 低 温 落 锤 冲 击 性 能 按 GB／T 24508–2009 测试。 实验结果：采用双层共挤技术制备了木塑复合地板，主要对表层废旧塑料进行改性，使其获得高强度、高耐候等性能 而不考虑芯层废旧塑料的色泽、耐候等性能，提高复合材料性能的同时大幅降低其成本。 因为双层共挤技术的应用，以前在木塑复合地板中必须添加的昂贵的耐候剂、抗氧剂、防霉剂等助剂用量 现在大幅度减少，只需占 制品总质量的 15%～35%( 根据制品截面结构不同而不同 )，极大地提高了木塑 制品的性能，同时降低了制品的综合成本。目前此双层共挤木塑地板已出口日本等国家。

聚乙烯基木塑复合材料动态弹性模量预测模型1）冯莉;赵春雁;那晓雁【摘要】以PE基木塑复合材料的动态弹性模量预测模型为研究对象，利用无损检测的方法对PE基木塑复合材料的动态弹性模量进行检测。

将制备方式与实验结果分别利用回归预测模型与灰色理论系统的GM（1，N）／GM（1，N，X（0））模型进行拟合预测，结果表明灰色GM（1，N，X（0））模型对PE基木塑复合材料的动态弹性模量有比较好的拟合能力和相对高的预测精度。

%With the dynamic elastic modulus of PE plastic composite dynamic (WPC) prediction model as the research object , we used nondestructive testing to test dynamic elastic modulus of PE WPC .We used regression prediction model and grey system theory GM (1, N) &GM(1,N,X(0) ) model to forcast the model between the preparation method and the experi-mental results.For PE WPC dynamic elastic modulus of the prediction , gray GM (1,N,X(0) ) prediction model has good fitting ability with high prediction accuracy .【期刊名称】《东北林业大学学报》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P110-112)【关键词】PE基木塑复合材料;动态弹性模量;无损检测;灰色系统理论;回归分析【作者】冯莉;赵春雁;那晓雁【作者单位】东北林业大学，哈尔滨，150040;东北林业大学，哈尔滨，150040;昆明理工大学【正文语种】中文【中图分类】TS653近年来木塑复合材料的制造技术日趋成熟，其制备方式、常用材料也比较固定。

挤压系统 机头
传动系统
加热冷却 系统
挤出机主机模拟
机头
挤压系统
传动系统
均化普通三段式螺杆
3 冷却装置
？
喷淋式水槽
（3）喷雾式冷却水槽
结构：在喷淋式水槽基础上，用喷雾头来代替喷水头。
原理：用压缩空气将水箱中的水通过喷雾头喷出，接触产品后受 热蒸发，带走大量热量。
但如何在保证拉伸、弯曲和冲击强度等物理机械性的 同时，降低生产成本，扩大原材料的供应范围，满足 大规模工业生产的需要等技术方面的课题，还没有得 到很好解决。
国内部分木塑生产企业
三、 木塑用原材料
1 塑料
PE、PP、PVC、ABS等热塑性树脂 酚醛树脂、胺基树脂、环氧树脂等热固性树脂
2 木纤维
2.产品摒弃了木材自然的缺陷 、如龟裂 、 翘曲、 色差等 、 因此无需定时保养。
3.产品弯曲特性强，适合用于室装各种 刨花板条与装饰材料等。
4.产品独特技术能够应付多种规格、尺 寸、形状、厚度等的需求，这也包括提 供多种设计，颜色及木纹的制成品，无 需打磨、上漆，降低后期费用加工成本， 给顾客更多的选择。
用发展迅速。为了降低成本，提高可再生资源利用的 比例，高比例木质纤维（木粉）的木塑复合材料在近 几年发展起来。木质成分含量的增加，给制备工艺和 界面相容性的提高增加了难度，所以，如何改善木质 填充物与塑料基体间的界面相容性成为该材料的关键 技术之一。
2019-2019年国外木塑复合材料生产消费 预测图
木本纤维，如：锯末、刨花、木屑、竹屑以及椰壳等， 草本纤维，如：麦草、棉秸、麻秆、糠、大豆皮、 花生壳、棉秸秆、葵花秆、甘蔗渣等
3 填料 碳酸钙粉 滑石粉 硅灰石粉
4 其他助剂

欧洲木塑工业总体发展不如北美地区，但近年 来有加快走向。
木塑企业不多，产量和科技水平与中国企业相 称，但其拥有强盛的装备制造能力，发展潜力 不可小视。
欧洲人对木塑材料的要求比较细腻，对品种花 色的需求也高于北美，室内装修装饰和户外建 筑齐头并进，但使用科技和商品行情还不甚成 熟，有高速增长的空间。
木塑复合材 料及其生产
工艺
主讲人：雷 文
南京林业大学理学院 化学与材料科学系
一、 定义
木塑复合材料（Wood-Plastic Composites,WPC）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（PE）、聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）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混合原料，再经挤压、 模压、注射成型等加工工艺热塑成型，生产出的板材 或型材。
另外，有时可以采用密闭的水槽中抽真空的方法，产生喷雾，低 压下气化，达到冷却效果
4.牵引装置
4.牵引装置
4.牵引装置
5.其他装置
轧花装置 打磨装置 切割装置
五、木塑的优势
1.产品具有与原木相同的加工性能，可 钉、可钻、可刨、可粘、表面光滑细腻， 无需砂光和油漆、其油漆附着性好 ，亦 可根据个人喜好上漆。
用发展迅速。为了降低成本，提高可再生资源利用的 比例，高比例木质纤维（木粉）的木塑复合材料在近 几年发展起来。木质成分含量的增加，给制备工艺和 界面相容性的提高增加了难度，所以，如何改善木质 填充物与塑料基体间的界面相容性成为该材料的关键 技术之一。
2019-2019年国外木塑复合材料生产消费 预测图
2.产品摒弃了木材自然的缺陷 、如龟裂 、 翘曲、 色差等 、 因此无需定时保养。

不同增容剂对HDPE基木塑复合材料力学性能的影响（原文地址：/cwjrocket/blog/item/3b8b6ce67128e327b838200f.html）研究了4种不同增容剂对HDPE基木塑复合材料力学性能的改善效果。

比较并分析了不同增容剂用量对复合材料性能的影响。

结果表明:不同增容剂对木塑复合材料的拉伸、弯曲等性能的改善程度存在较大差别,其中马来酸酐改性聚丙烯(MA-PP)的增容效果最佳。

关键词:HDPE;木塑复合材料;增容木塑复合材料是指利用木质纤维填料(包括木粉、秸秆、稻壳粉等)和热塑性树脂(包括废旧回收塑料)为主要原料,外加一些加工助剂,经成型加工而制得的复合材料。

木塑复合材料加工设备方法简单,可利用传统的加工塑料的成型方法,如挤出、注射和压制等,而且可以回收利用木材加工过程中剩下的边角余料,也可以大量使用热塑性回收塑料,是一种新型的绿色环保材料,有着显著的经济和社会效益,因此应用前景广阔。

木塑复合材料从结构上可以看作是热塑性塑料充当连续相、不可塑的木纤维充当分散相从而形成两相结构,两相间经过化学手段(接枝、偶联等)有机地结合在一起,使得木塑复合材料集木材和塑料的优点于一身,不仅有类似木材的加工性,还可进行切割、粘接、钉、钻、刨等二次加工。

1 实验部分1. 1 实验原料木粉(80-100目),从木材加工厂随机收集木屑粉碎制得;高密度聚乙烯(HDPE),牌号DGDA6098,齐鲁石化;乙稀-醋酸乙烯共聚物(EVA),牌号14-2,北京石化公司;乙烯丙烯酸共聚物(EAA);北京石化公司;马来酸酐改性聚丙烯(MA-PP),牌号HD200P,南京华都科技实业有限公司;马来酸酐改性聚乙烯(MA-PE)牌号HD900E,南京华都科技实业有限公司;硬脂酸,北京化学试剂公司。

1. 2 实验设备SHR-10A型高速混合机,北京塑料机械厂; SK-160开放式炼塑机,上海双翼橡塑机械有限公司;平板硫化机,上海双翼橡塑机械有限公司; ZHY-W型万能制样机,承德试验机有限责任公司;电子万能试验机,深圳新三思试验机有限公司。

塑料 以热塑性再生塑料为主，可以采用新料,种类为：PE、 PP、PVC、ABS等
木质纤维 锯末粉，花生壳，稻壳，各种农作物秸杆、亚 麻杆及棉花杆等含有木质纤维之类的材料，还可以是可回收 的汽车轮胎，玻璃纤维、无机纳米材料等
成型方法
挤出法：型材、板材、管材等 注塑法：各种零件 热压法：板材或简单产品为主
7、可以用与天然木材相同的工具和工艺进行钻孔、切割和修 整，还可以象加工木材那样打磨、喷漆、上色和装饰，使其获 得所需的美观效果。特别是PVC木塑材料效果更佳。
四、应用实例
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、仓储垫板等包装制品
园林景观类：凉亭、座椅、栅栏等城建用品
车辆船舶类：汽车等内装材、风扇罩、仪表架等部件、船 舶内装和隔热材等
2、提供加工稳定性，提高使用寿命 ★抗氧剂 ★紫外吸收剂和稳定剂
3、改善机械强度 ★偶联剂 ★冲击强度改性剂
润滑剂
• 内润滑—影响树脂加工性能 ★降低粘度，增加流动性 ★降低剪切耗散热 ★降低熔体破裂
• 外润滑—影响树脂与木粉之间界面性能 ★减小树脂与机筒、螺杆间摩擦 ★防熔体破裂 ★促进填料的分散
• 生物质原料制备设备、高速混料机组、造粒设备、挤 出机、成型模具等。其中在挤出成型的木塑复合材料 制造过程中，挤出机是关键设备。
加工设备的选择
1、 单螺杆挤出机
2、 异向旋转双螺杆
2、不需要日常维护，使用寿命比木材长；
3、聚烯烃类木塑材料机械性能好，可广泛作承载结构材料 使用；
4、聚烯烃类木塑材料98%的原料为再生材料，所以成本较低， 同时产品可100%再回收利用；
5、PVC类木塑复合材料通过微发泡提高冲击强度、降低比重， 真正仿木。

国外木塑材料主要应用领域分布情况
应用实例
户外产品
木塑托盘
园林产品
包装产品
汽车内饰件
PVC木塑室内装饰
木塑复合材料的应用在不断扩展
仅以美国为例：应用于围栏、门窗框 架、户外产品、包装货架等，1998年 共生产9万吨至2000年增长到18万吨, 至2003年达到近40万吨。
生产木塑制品投资省、见效快，原料、 来源广泛 ，产品的投产期仅需2-3个月， 利税可达30%以上，经济效益与社会 效益均好。
挤出法：型材、板材、管材等 注塑法：各种零件 热压法：板材或简单产品为主。
国内外三大类木塑材料使用比例
二、木塑复合材料发展背景
☆1、货物包装：由于天牛虫问题，国家四部 委通知要求：企业在生产和出口欧美产品中 要尽量避免使用木质包装；
2、我国目前木质托盘的年产量 近亿万只， 木材消耗量达3000万立方米，而木质托盘又 是消耗品；
3、木材在使用过程中产生25-30%的废材， 各行各业迫切在技术上解决这些废材的利用， 使之资源化；
4、我国每年可回收的塑料在数百万吨以上， 而我国废旧塑料回收率在世界上较低，仅 为15％左右；发达国家废旧塑料的回收率 都在50%左右；
5、将废旧塑料与废弃木材有效利用，既可节 约森林资源，又可保护环境 。木塑复合材 料技术为我国解决木材紧缺、森林资源保 护、“白色污染”等问题，提供了一个全 面的，一举多得的解决方案。
不同木塑复合材料性能比较
性能
HDPE
PP
PVC
密度
2
1
3
价格
1
2
3
回收方便
1
2
3
硬度
3
2
1
抗蠕变性能

硅烷偶联剂对木纤维的处理效果不如异氰酸酯 偶联剂 。Balasuriya 等[19] 采用硅烷偶联剂 [ N2(42乙 烯苄基)2N’(32三甲基氧丙基乙基) 烯二胺 、氢氯化 物 ,CVBS ]对片状木质纤维素填料进行了表面处理 。 DSC 和 F TIR 研究结果都证明 ,硅烷偶联剂 CVBS 在木片表面和 HD P E 分子链上发生了接枝 ,起到了 增强木片与 HDP E 基体界面粘结的作用 。CVBS 改 性后的木片/ HDP E 复合材料的断面呈现韧性断裂 形貌 , HDPE 基 体 发 生 明 显 的 塑 性 变 形 , 木 片 与 HDP E 界面粘结良好 。
研究表明[19～21] ,单纯使用偶联剂对木纤维表面 进行处理达不到最佳效果 。加入 NaO H 处理可提 高复合材料的力学性能 。用 NaO H 溶液浸泡后 ,木 粉中的木质素被漂洗掉 ,剩余部分主要是木纤维 。 NaO H 溶液打开部分木纤维的羟基 ,降低了木纤维 的结晶度 ,使得木纤维表面变得蓬松并存在大量空 隙 ,硅烷偶联剂更容易与植物纤维中的羟基反应 ,降 低了木纤维的亲水性 ,从而更容易与聚合物粘结 。 其中 NaO H 只起到提高木纤维的分散性的作用 ,而 硅烷处理既提高了木纤维的分散性又提高了木纤维 与聚合物基体间的粘结性 。
Abstract Surface organic modification plays an important role in improving wood fillers (xylon and wood flour) disper2
sion and enhancing the interfacial interactions between the wood fillers and polymer matrix. In the case of polymer2wood com2 posites , the interfacial adhesion influences the stress transfer from the xylon to the polymer matrix , the mechanical properties , water absorption and dimensional stability of the composites. The various surface modification methods on wood fillers and their effects on the properties of wood2polymer composites were reviewed in this paper.

3.木塑复合材料的主要生产设备
在以上所述生产工艺中大多数工艺所用设备都是通用机械,如高 速混合机、粉碎机、干燥机、开炼机、注射成型工艺中用到注 射机、热压成型工艺中用到硫化机等,而木塑复合材料的专用生 产设备主要应用在挤出成型中. 木塑复合材料的挤出设备主要有以下几种 1)单螺杆挤出机 2)双螺杆挤出机 3)串联式磨盘螺杆挤出机
1.木塑复合材料概况
PE木塑
PVC木塑
PP木塑
2.木塑复合材料的优点
（1）防水、防潮。根本解决了木质产品对潮湿和多水 环境中吸水受潮后容易腐烂、膨胀变形的问题，可以使 用到传统木制品不能应用的环境中。 （2）防虫、防白蚁，有效杜绝虫类骚扰，延长使用寿 命。
防水防潮
（3）多姿多彩，可供选择的颜色众多。既具有天然 木质感和木质纹理，又可以根据自己的个性来定制需 要的颜色
单螺杆挤出机
双螺杆挤出机
串联式磨盘螺杆挤出机
4.1木塑复合材料发展现状
木塑材料的产业化推广源于上世纪80年代的美国，最 初是作为改性塑料应用的。随着技术水平的提高，木塑逐 渐具备了塑料、木材、金属等单质材料的优点，成为自成 体系的新型材料。目前，各类木塑制品在美国、加拿大、 德国、英国、荷兰、日本和韩国等国已得到较为广泛的应 用，形成了比较规范的产业和市场。 在国家循环经济政策的鼓励和企业潜在效益需求的双重 推动下，全国性的“木塑热”正在逐渐兴起。到2005年底， 全国已有木塑研发、生产和配套的单位逾150家，木塑产 业从业人员数万人，木塑制品年产销量已接10万吨，年产 值超过8亿元人民币。业内主要技术代表企业的试验样品已 达到或超过国际先进水平。
我国的天然木材资源日益减少，木质制品的市场需求 量却与日俱增。巨大的市场需求和技术突破必然会不断拓 宽木塑材料的市场通道。从市场需求角度分析，木塑最有 可能在建筑材料、户外设施、物流运输、交通设施、家具 用品等领域开始规模性拓展 由于国内市场尚处起步阶段， 塑木制品在国内市场还没有大面积推广。 中国市场与北美市场相比，木塑复合材料及制成品的 增长还有相当大的空间，预期国内 塑木复合材料市场近 年内产量将超过百万吨，产值超过10亿元，并形成新型木 塑复合制品体系

得 了较 大的成果。基于此， 对聚 乙烯木塑复合材料 的性能影响因子和界 面的特性进行深入的研 究。 关键词 ： 聚 乙烯 木 塑复 合 材 料 ； 性 能； 影 响 因子 ； 界 面特 性 ； 研 究 Ｄ Ｐ Ｅ的吸水 率 次之 ，能 够 到达 １ ． １ ０ ％ ，最低 的 Ｅ Ｖ Ａ 吸水 率为 聚乙烯木塑复合材料在当今木材料科学领域中应用比较广泛， Ｈ ． ０ ｌ ％［ 引 。 该种化 工材料 以木 材 、 各 种木质纤维材 料为基础 ， 与塑 料经过不 同 １ ２ 聚乙烯 木塑 复合材料界面特征分析 的途径复合 ， 从 而形成 一种 聚乙烯木塑复合材料 。该种 合成材料 虽 然具备较大 的优势 ， 但是在 实际应用环节 中也存在着很 多性 能影 响 ２ ． １ 动态热机 械性能 聚乙烯木 塑复合材 料界 面的特征 中 ， 动态 热机械性能 的表现 比 因子 ， 因此对 于 Ｉ 生 能影响因子 、 界面特性 等进 行研 究 ， 在促进该 种 较直观 ， 并 且聚乙烯木塑复合材料 中不 同的植物纤维 的界 面动态热 材料应用方面具有较为积极 的意义 。 １聚 乙烯木塑 复合材料 性能影响 因子 机械性能不 同。 经过试验与讨论 ， 除 了杨木粉复合材料之外 ， 其他 的 发现松木粉 聚 乙烯木塑复合材料 的性能影 响因子 有很 多 ，涵盖 了化学 、 物 纤维材料 的动态热机械性能表现 比较直观 。经过实验 ， 理等 多方 面的 因素 ， 在本 文 中主要研究 密度影响 因子 、 结晶度影 响 聚乙烯木塑复合材料所存储 的模 量 比较高 ， 稻壳粉 的聚乙烯木塑复 合材料储存模量 比较低 ， 竹粉聚 乙烯木塑复合材料 的存储模量 的变 因子 、 力学性 能影 响因子 、 以及吸水性能影响因子。 化不大 。 １ ． １密度影 响因子 聚乙烯木塑复合材料的密度受到两方面因素的影响， 其一是木 ２ ． ２表面 自由能 有不 同材料组成 的聚乙烯木 塑复合材 料其 表面 的 自由能不 同 ， 塑比， 当材料中的木塑比比较大的情况下， 其材料内部的植物纤维 分 别为 ： 超纯 含量将会增加， 并且导致聚乙烯木塑复合材料的密度提升。其二是 五种 材料与聚乙烯木塑 复合材 料表面 的 自由能有 关 ， 填料。 碳酸钙是填料的主要成分 ， 当碳 酸钙 比较多 的情况下 ， 聚乙烯 水 、 甲酰胺 、 二碘 甲烷 、 丙三醇 、 乙二醇 。其 中水 、 酰胺 、 丙三醇 、 乙二 木塑复合材料 密度提升 。经过具体 的研 究表 明， 当木塑 比为 ７ ： ３ 的 醇等都是极性溶液 ， 与聚 乙烯木塑复合材料所形成的平衡接触角有 聚 乙烯木塑料 自身为非极性物 情况时 ，碳 酸钙的含量在 ５ ％，聚 乙烯木 塑复合材料 的密度 着 明显 的差异 。根据相 似相溶原 理 ， １ ． ３ ３ ｇ ／ ｅ ｍ ｓ ， 在另外一个 中配比情况下 ， 其聚乙烯木塑复合材料密度 质 ， 因此使得聚 乙烯木塑复合材料表面也能够呈现 出聚 乙烯材料的 相近 ， 即， 木塑 比为 ６ ： ４ ， ２ ０ ％ 的碳酸钙含量 ， 材料密度为 １ ． ３ ２ ｍ ３ （ １ 。 非极性［ ４ １ 。 ３ 结论 １ ． ２ 结 晶度影 响因子 聚乙烯木 塑复合材料 的结晶度受 到植物纤维 的成分结 晶度 的 聚 乙烯木塑复合材料 的性能影响 因子有很 多 ，涵盖 了化学 、 物 影 响较大 ， 在聚 乙烯木塑复合材料 中 ， 不 同成分 的洁净度不 同。如 ， 理等 多方 面的因素 ， 在本文 中主要研究 密度影响 因子 、 结 晶度影响 杨 木粉 的界定度 最高能够达到 ￥ ５ ％， 而竹粉的结晶度最高能够达到 因子 、 力学性能影响因子 、 以及吸水性能影 响因子。 在本文 中分别对 ２ ５ ％， 松木粉的结晶度低 于以上二者。 此外 ， 聚乙烯 木塑复合材料结 于影响因子进行分 析 ，并且研究 了聚乙烯木塑 复合材料界面特征 ， 晶度还会受 到聚乙烯材 料 自身材料 的结 晶度 的影响 ，其 中 ， ＨＤ Ｐ Ｅ 从动态热机械 性能 和表 面 自由能方面人手 进行分析 。 的结晶度为 ４ ５ ％， Ｅ Ｖ Ａ的结 晶度能够在 ３ ６ ％， 与杨木粉 的结 晶度相 参 考 文 献 似。但是在实际调查 中能够发现 ， 再加入 了 Ｌ Ｄ Ｐ Ｅ的聚 乙烯 木塑复 ［ １ 】 王正． 木塑复合材料界 面特性及其影 响因子的研 究［ Ｄ 】 ． 北京 ： 中国 合 材料其结晶度较低闭 。 林业科学研究院， ２ ０ ０ １ ． １ ． ３力学性能影响 因子 【 ２ 】 李兰杰． 聚 乙烯基木塑复合材料及其无 卤阻燃改性【 Ｄ 】 ． 青 岛： 青岛 聚乙烯木塑复合 材料 的化学 性能严重 地影响着 材料在 实际应 科技 大学， ２ ０ ０ ６ ． 用 中的用途 ，力学性能影 响因子的研究意 义较 大 ， ＨＤ Ｐ Ｅ弯曲强度 ［ ３ 降 晶晶． 离子聚合物、 纳米纤维素增强木塑复合材料的研究ｆ Ｄ 】 ． 南 和拉伸强度 与 Ｌ Ｄ Ｐ Ｅ相 比 ， 前 者的拉伸 强度较高 ， 并 且 比一般 的复 京 ： 南京林业 大学， ２ ０ １ ３ ． 合材料 相比较强度能够高 出 ３ ０ ％左右 。但是在实验 中能够发现 ， 在 ［ ４ ］ 岑 兰． 腰果酚缩水甘油醚共聚物的合成及其对木 塑复合 材料结构 聚 乙烯木 塑复合材料 中加入 Ｅ Ｖ Ａ时 ，材料 的具体 力学性能强度降 和性能的影响ｆ Ｄ 】 ． 广州： 广 东工业大学， ２ ０ １ ４ ． 低 。在 聚乙烯木塑复合材料合成环 节中 ， 不 同的研究工 艺其 应用的 纤 维材料不 同 ， 不 同的纤维材料其 力学强度不 同 ， 能够 直接受 到纤 维 长度 、 原材料表面 自由能的影 响。 １ ． ４吸水 性能影响因子 聚 乙烯木塑复合材料除 了具有力学 性能外 ， 还有较 强的吸水 性 能 ，恰好是该种性能对于 聚乙烯木 塑复合材料表现性能产生影响 ， 因此根据聚 乙烯木塑复合材料 的使用需 要 ， 还需要对 于该材 料的吸 水性能进行深入分析 。 对聚 乙烯木塑复合材料 中不 同纤维材料的吸 水率进行 解释 ，稻 壳粉 中的 Ｌ Ｄ Ｐ Ｅ吸水率较 高 ，能够达 到 ２ ． ０ ８ ％， Ｈ Ｄ Ｐ Ｅ的吸水率 次之 ， 能 够到达 １ ． ８ ％， 最低 的 Ｅ Ｖ Ａ吸水 率为 １ ． ７ ％； 松 木粉 纤维 的 吸水 率 不 同 ， Ｌ Ｄ Ｐ Ｅ为 ２ ． ６ １ ％， Ｈ Ｄ Ｐ Ｅ为 ２ ． ４ ８ ％， Ｅ Ｖ Ａ 依然最低 为 ２ ． ３ ７ ％； 杨 木粉 的 Ｌ Ｄ Ｐ Ｅ吸水 率较 高 ， 能 够达到 １ ． ６ ４ ％，

收稿 日期 ： ０ ６ ０ — ６ ２ ０ — ８０
Ｓ 一１ ０开放式 炼 塑机 ， Ｋ ６ 上海 双翼 橡 塑机 械有 限公
维普资讯
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北 京 印 刷 学 院 学 报
２０ ０ ６伍
司； 平板 硫 化机 ， 海 双翼橡 塑机 械有 限 公 司 ； ＨＹ 上 Ｚ
（ ＡＡ） 北 京石化 公 司 ； Ｅ ； 马来 酸 酐 改性 聚丙 烯 （ ＭＡ
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近 年来 ， 随着 各 国 日益 重 视保 护 森 林 植 被 ， 严
禁 乱砍 乱伐 ， 致使 木 材资源 供 不应 求 ， 此 ， 因 迫切 需
Ｐ ） 牌号 ＨＤ ０ Ｐ． 京华都 科技 实业 有限公 司 ； Ｐ ， ２０ 南 马来酸 酐改性 聚 乙烯 （ ＭＡ—Ｐ 牌 号 ＨＤ ０ Ｅ， Ｅ） ９ ０ 南 京华都 科技 实 业 有 限公 司 ； 脂 酸 ， 京 化 学 试 剂 硬 北
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表 ２ 偶 联 剂 对 Ｈ Ｐ ／ 粉 复合 材 料 力学 性 能 的 影 响 Ｄ Ｅ木
Ｗ 型万 能制 样 机 ， 德 试 验 机 有 限 责 任公 司 ； 承 电
子 万能试 验机 ， 深圳 新 三 思 试验 机 有 限公 司 ；Ｃ型 Ｊ
简 支梁 冲击 试 验 机 ， 德 精 密试 验 机 有 限 公 司 ； 承 电
维普资讯
第 １ ４卷
第 ５期
北 京 印 刷 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｅｊ ｇ Ｉｓ ｉ ｔ ｆＧｒｐ ｉ Ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｏ ｒ ａ ｆＢ ｉｎ ｎ ｔｔ ｅｏ ａ ｈｃ ｏ ｉ ｕ ｎｃｔｏ
２０ ０ ６年 １ Ｏ月
０ｃ．２ ｔ ００６
子 扫描 显微镜 ， 日本 岛津公 司 。 １ ３ 复合材 料 的制 备工 艺 ．

二、化学建材的佼佼者——塑木制品
塑木技术是一项专利技术。它是以聚氯乙烯树脂和废弃木材粉末或农作物桔杆、壳皮粉末等为主要原料，添加适当辅料和添加剂，利用微发泡技术通过挤塑或注塑加工而成。 塑木制品既克服了一般塑料制品的脆性、受热易变形和耐老化性差等缺点。又具有原木可钉锯刨粘等特性，更有防火、防水、防虫害、耐腐朽、耐老化、无翘曲、无龟裂、无色斑等优点。
九、水到渠成的塑木制品生产技术
进料 —— 将塑木胶粒原料倒入或吸入异型挤出机的料斗；发泡与成型 —— 原料在高温的影响下融化，一旦接近挤出模，便开始 膨胀成型；真空定型 —— 发泡后的原料离开挤出模具，进入真空定型模具定型；冷却 —— 真空定型后，进入冷却槽，温度下降有助于制品凝固成型；牵引 —— 凝固的制品将由牵引机拉向切割机；切割 —— 切割设备有衡量感应器，能够按设定尺寸将制品切割；包装 —— 完成的制成品进入最后包装阶段。
塑木将继承原木的传统美观舒适的享受
浪漫-现代追求
纯真-回归自然
怀旧-留住过去
塑木受温差膨缩影响极小,远胜原木.
塑木类似原木比较金属及塑料保温性更强
室外塑木围栏及平台-环保美观,造价低廉.
室外塑木平台-防水,防霉,防蛀.
八、潜力巨大的市场发展空间
化学建材用以替代门窗、家具材料和装修木线有一个至少不低于1000万吨的发展空间。
七、力争上游的国内化学建材发展
1999年11月全国化学建材第二次会议在北京召开，标志着化学建材发展从研究开发阶段、推广应用阶段进入产业化阶段。会议通过了《国家化学建材“十五”计划和2015年发展规划纲要》、《关于加强技术创新推进化学建材产业化的若干意见》、《推广应用化学建材和限制淘汰落后技术与产品管理办法》，为进一步推动化学建材产业的发展奠定了基础。 2008年北京奥运会将给化学建材暨塑木制品发展带来巨大商机——奥运会体育场馆及奥运公园建设中，看台坐椅、楼梯、护墙板、踢脚线、门窗、窗台板、长椅、围栏、装饰木柱、装饰木线、室内外地板，均可广泛使用复合型塑木制品。

摘要为了改善再生型木塑复合材料（RWPC）的界面相容性，本文通过对木纤维采用不同的表面处理法，将其与高密度聚乙烯（HDPE）熔融共混挤出造粒，制得RWPC，进行了拉伸、弯曲、冲击、熔融指数等性能测试，通过扫描电子显微镜（SEM）观察了试样的拉伸和冲击断口形貌。

结果表明：碱处理、偶联处理以及碱/偶联复合处理等三种方法均能有效的提高RWPC的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。

碱/偶联复合处理具有碱处理和偶联处理的协同效应，是最有效的表面处理方法。

SEM断口形貌分析表明，经过碱/偶联复合处理后，有效改善了木纤维与HDPE的界面相容性，提高了界面粘合力，从而使RWPC的性能得到了提高。

为了进一步提高RWPC的综合性能，文中还将RWPC分别与再生胶粉、玻璃纤维进行熔融共混，挤出造粒，并进行了有关性能测试。

结果表明：随着再生胶粉用量的增加，RWPC的冲击强度呈上升趋势，断裂延伸率比未添加再生胶粉时有所增加，拉伸强度呈下降趋势。

综合比较后得出当再生胶粉含量为15%并且粒径为120目时，RWPC具有最佳的性能；在RWPC体系中，玻璃纤维的加入对RWPC有一定的增强作用，当玻璃纤维含量为4%时，RWPC强度的提高幅度最明显。

随着再生胶粉以及玻璃纤维含量的增加，RWPC的熔融指数降低，流动性能有所下降。

关键词：再生型木塑复合材料，木纤维，高密度聚乙烯，再生胶粉，玻璃纤维。

ⅠAbstractTo improve the interfacial compatibility of the recycled wood-plastic composites（RWPC）, high density polyethylene（HDPE）and the recycled wood fibre which was treated by different surface treatments were mixed and extruded into pellets. Samples for tensile, impact, melt flowing ratio test and infrared ray analysis were prepared. The impact fracture surface was observed by scanning electron microscopy（SEM）.The results showed that either alkaline treatment, silane treatment or alkaline/silane treatment can improve the tensile, flexural and impact performance of RWPC. Alkaline/silane treatment is the best method. The SEM analysis showed that after alkaline/silane treatment, a good interface of the wood fibre and HDPE was obtained which improved the integrated properties of RWPC.To further improve the integrated properties of RWPC, the recycled rubber powder and the glass fibre were introduced into RWPC. The research results showed that with the increase of the quantity of recycled rubber powder, the impact strength increased, and the elongation ratio at break is better than that with no recycled rubber powder, but the tensile strength dropped down. RWPC with the quantity of recycled rubber powder of 15% and the particle diameter of 120 mesh possessed the best integrated properties. Glass fibre resulted in improvement of the property of the RWPC. When the quantity of glass fibre is 4%, the property of the RWPC is the best one. With the increase of the quantity of recycled rubber powder and glass fibre, the melt flowing rate decreased, and the processing of the RWPC became more and more difficulty.Key words: recycled wood-plastic composites, wood fibre, high density polyethylene, recycled rubber powder, glass fibre.Ⅱ图表清单图清单图1.1 纤维素分子结构 (9)图1.2 RWPC加工工艺流程 (18)图2.1 CM-30型往复式单螺杆柔性挤出机 (19)图2.2 HTF86×1型塑料注射成型机 (20)图2.3 木纤维偶联处理前后红外光谱 (26)图2.4 三种处理方法对RWPC拉伸强度的影响 (28)图2.5 三种处理方法对RWPC断裂延伸率的影响 (28)图2.6 RWPC拉伸断口形貌 (31)图2.7 三种处理方法对RWPC弯曲强度的影响 (32)图2.8 三种处理方法对RWPC冲击强度的影响 (33)图2.9 RWPC冲击断口形貌 (35)图2.10 木纤维含量与RWPC熔融指数的关系 (36)图3.1 RRP含量与RWPC冲击强度的关系 (43)图3.2 RRP-RWPC冲击断口形貌 (44)图3.3 RRP含量与RWPC拉伸强度的关系 (45)图3.4 RRP含量与RWPC熔融指数的关系 (46)图3.5 RRP粒径与RWPC拉伸强度的关系 (47)图3.6 玻璃纤维含量与拉伸强度的关系 (52)图3.7 玻璃纤维含量与断裂延伸率的关系 (52)图3.8 RRP-RWPC冲击断口形貌 (54)图3.9 玻璃纤维含量与冲击强度的关系 (55)图3.10 玻璃纤维含量与熔融指数的关系 (56)表清单表1.1 木塑复合材料的应用领域 (4)表2.1 RWPC的不同配方 (23)表2.2 往复式单螺杆柔性挤出机的工艺参数 (24)表2.3 塑料注射成型机的工艺参数 (24)表3.1 RRP-RWPC体系的不同配方 (41)表3.2 往复式单螺杆柔性挤出机的工艺参数 (42)表3.3 塑料注射成型机的工艺参数 (42)表3.4 双螺杆挤出机的工艺参数 (50)Ⅴ表3.5 塑料注射成型机的工艺参数 (51)Ⅵ第一章绪论1.1前言随着全球经济的发展，由于塑料制品的产量和用量不断增加而产生的“白色污染”对地球环境造成了极大的影响。

广 东 省 微 生 物 应 用 新 技 术 公 共 实 验 室 广 东 省 菌 种保 藏 与应 用 重 点 实 验 室 ，广 东 广 州 ５ １ ０ ０ ７ ０； ２ ． 广 东迪 美 生物 技 术 有 限公 司 ，广 东 广 州 ５ １ ０ ６ ６ ３ ） 摘 要 ：研 究 了褐 腐 真 菌— — 洁 丽香 菇 对 不 同纤 维 含 量 及 添 加 不 同抗 菌 防腐 剂 的 Ｈ Ｄ Ｐ Ｅ基 木 粉 及 竹 粉 填 充 的复 合 材
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（ １ ．广 东省微生物研究所 广东省华南应用 微生 物重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地
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