木塑复合材料的分类及改性
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木塑复合材料概述汇总木塑复合材料由木材纤维和塑料基料按照一定比例混合而成。
木材纤维通常是所谓的废旧木材或木材碎屑,这些废料通常选择不进行其他再利用,对环境造成负面影响。
通过将这些废弃物材料与塑料基料混合,既能够有效地利用资源,又能够减少对环境的污染。
木塑复合材料的制造过程分为干法和湿法两种。
干法制造过程中,先将木材纤维进行预处理,使其达到所需的含水率,然后与塑料基料进行混合,并通过热压成型得到所需要的产品。
湿法制造过程中,将相应的木材纤维和塑料基料混合搅拌,然后通过挤出成型得到最终产品。
制造过程中的塑化剂和防腐剂等添加剂可以根据需求进行调整。
木塑复合材料的优点在于它的环保性和可塑性。
木材纤维的添加使得复合材料更加环保,减少了塑料的使用量。
木塑复合材料在不经常接触水的情况下,可以达到不变形、耐腐蚀、防火等优点。
与实木相比,它不会腐烂、膨胀或收缩,同时具有较高的强度和刚性。
另外,木塑复合材料还具有一定的阻燃性,不易燃烧,能有效防止火灾事故的发生。
此外,它的耐水性和耐候性较强,不容易受潮或者变形。
这样的特点使得木塑复合材料在室外环境中应用广泛。
木塑复合材料还具有容易加工、易清洗等特点,使得它可以灵活地应用在不同的领域中。
然而,木塑复合材料也存在一定的缺点。
由于其中包含的塑料成分,它不具备实木的质感和质量感。
而且,在一些恶劣环境下,木塑复合材料会因为塑料的蠕动性而容易受到影响。
此外,长时间暴露在太阳光下会导致其颜色褪色,影响外观效果。
总的来说,木塑复合材料是一种具有环保性和可塑性的新型材料。
它有效地利用了废旧木材等资源,减少了对环境的负面影响。
由于其具备木材和塑料的特点,使得它可以在建筑、家具和日常用品等领域中得到广泛应用。
随着对环保材料的需求不断增加,木塑复合材料有着广阔的发展前景。
__________________________________________________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 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;(2)产品可塑化,木塑产品为人工整体合成制品,可根据使用要求随机调整产品工艺和配方,从而生产出不同性能和形状的材料,其型材利用率接近100%;(3)应用环保化,木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均环保安全,无毒无害,其生产加工过程中也不会产生副作用,故对人体和环境均不构成任何危害;(4)成本经济化,即木塑制品实现了低价值材料向高附加值产品的转移,不仅维护费用极低,而且产品寿命数倍于普通天然木材,综合比较具有明显的经济优势;(5)回收再生化,即木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用,且不会影响产品使用性能,能够真正实现“减量化、再生化、资源化”的循环经济模式。
木塑复合材料木塑复合材料(WPC)是一种新型的绿色环保复合材料,是将废塑料(PE、PP、ABS、PVC等)与加工处理过的废旧木材,包括锯末、木材枝杈、稻壳、农作物秸秆、花生壳等以一定比例,添加特制助剂,经高温高压处理后制成结构型材。
它可以直接挤出或热压成制品或将型材再装配成产品如托盘或包装箱。
木塑新型复合材料具有许多优点:①耐酸碱、耐化学品、耐盐水性好;②可以在低温下使用;③耐紫外光;④不腐烂、不开裂或翘曲等;而且机械性能好、价格便宜、加工方便、可回收等特点。
木塑复合材料98%的原料为废旧材料,可制成各种截面形状和尺寸的制品,而且使用维修简单,可锯、可刨、可钉,既保留了木材在加工性能方面的优势,又克服了木材不耐用、怕虫蛀腐蚀的缺点。
木塑复合材料是一种性能优良、经济环保的新材料,可以替代外运货物木制包装材料和铺垫材料,也可以用于化工行业的耐腐工棚,装饰板,地板,通道,台架以及铸造模型等。
据统计在我国,城市人口每年产生的废旧塑料达240万~280万吨;每年由于木材加工余下的废弃木粉量达数百万吨,其他天然纤维如稻糠等的产量上千万吨,这些资源如能得到有效开发和利用,价值可观。
国内外木塑复合材料的发展现状木塑材料在国内市场尚处起步阶段,木塑制品在国内市场还没有大面积推广。
国内目前约有木塑材料生产厂家50-60家,绝大部分厂家只有2-3条生产线,生产的产品大部分为托盘,生产工艺几乎都是先造粒(少数不造粒,但经过两次挤出塑化),再通过双螺杆或单螺杆挤出机挤出成型材,最后进行组合装配。
据统计在2004年中,国内木塑制品主要为托盘,数量达到200万个,占木塑制品产量的60%-70%;其余用做铺板、仓库垫板或垃圾箱等。
基本上都是中低挡产品,价格便宜,产品粗糙,附加值低。
美国是世界上木塑制品生产和应用最大的国家,在2000年约生产出20万吨木塑复合材料,其最大制品是铺板,其次为阳台盖板,以及窗户、门和栏杆用到的型材。
室内设计中木塑复合材料的应用提纲:一. 木塑复合材料的概述和特点二. 室内设计中木塑复合材料的应用三. 木塑复合材料的优势和劣势四. 木塑复合材料的维护和保养五. 木塑复合材料在实际案例中的应用情况部分一:木塑复合材料的概述和特点木塑复合材料,又叫做木塑材料(WPC),是一种由高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)和木粉或竹粉等天然纤维制成的复合材料。
木塑材料能够更好的满足市场需求,是木材和塑料两者的优势的共同体现。
木塑复合材料具有耐蚀,耐候性强,不易吸水,不变形,易加工,环保,可循环再利用等特点。
部分二:室内设计中木塑复合材料的应用室内设计中木塑复合材料被广泛应用于地板、墙面、天花板、家具等领域。
木塑复合材料地板能够更好地防潮防水,也方便日常打扫。
墙面应用木塑复合材料可以使整个墙面具有耐候性和保养性。
天花板木塑复合材料的应用可以提高居室的安全保障。
家具的木塑复合材料使用更加环保和健康,同时材料更加稳定,有利于长期使用。
部分三:木塑复合材料的优势和劣势优势:木塑复合材料是一种环保,可循环再利用的新型材料,其表面光滑且不会吸水,有效防止潮湿腐烂等问题。
木塑材料的燃烧性能好,符合国家环保标准。
劣势:木塑复合材料即使产品轻量化,但是其密度过高,会使制品具有一定的硬度和重量,不利于搬运和运输等。
同时制品的加工难度和成本相对较高。
部分四:木塑复合材料的维护和保养木塑复合材料的维护和保养需遵循下列原则:1. 不要使用尖锐或锐利的工具对木塑复合材料进行划痕或破损测试。
2. 木塑复合材料在清洁时需要使用1%的免税清洗剂,清洗以后使用软布或海绵擦干。
不可使用具有酸性和碱性的清洗剂。
3. 在刮蹭或碰撞时,需要使用铝箔纸、砂纸和其他软性的制品在木塑复合材料表面进行清理和修复。
4. 经常砂掉木塑复合材料表面的污垢,以保证其美观度。
部分五:木塑复合材料在实际案例中的应用情况1.环球金融广场环球金融广场是越南第一家同时拥有五星级酒店、高档购物中心、商业写字楼、会议中心和高端公寓等功能的综合体。
----木塑复合材料木塑复合材料是以木屑、竹屑、麦秸、谷糠、花生壳、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、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、塑美木或保利木,其标准英文名称为:Wood & Biofiber Plastic Composites,业内通称为WPC。
国内现研发出的木塑材料/制品计有结构类、装饰类、包装类和特型类几大类型,包括线材、型材、板材、片材和异型材等多种系列,其适用范围几乎可以涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它相似复合材料现在的使用领域,已开始进入建筑、家装、家具、物流、包装、园林、市政、环保、军事、体育等行业,市场潜力非常深厚。
从总体上分析,木塑复合材料具有五大特点:1、原料资源化,其原材料实现了资源的综合利用和有效利用。
2、产品可塑化,可根据使用要求生产出不同性能和形状的制品。
3、使用环保化,木/塑基材、常用助剂以及产成品均安全环保。
4、成本经济化,实现了低价值材料向高附加值产品的转移。
5、回收再生化,其报废产品及回收废料均可100%的再生利用。
由于木塑复合材料充分体现了资源利用、健康环保、节约替代、循环经济、可持续发展等一系列的先进理念,近年来逐渐引起了政府和公众的重视。
早在2002年国家科技部“863”项目和国家林业局“948”计划就将其列入了生物质重组课题;2001——2007年国家发改委(包括原国家经贸委)均将木塑复合材料项目列入“国家高技术产业化新材料专项”;在国家发改委公布的《产业结构调整指导目录(2005本)》中,有关或涉及到生物质开发利用项目的产业高达18项之多;2006年1月国务院发表的《国家中长期科学和技术发展纲要》,列入优先发展的68项主题中,生物质复合材料与五个领域的5个主题相关联,在前沿技术和基础研究中分别占有一席之地;木塑材料亦被列入国家“十一五规划”;其专用挤出设备日前也被列入《2007国家鼓励发展的环保设备(产品目录)》。
物流管理1班木塑复合材料木塑复合材料是以废旧塑料、木粉为原料,按一定比例混合,并添加特制的助剂,经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料。
其性能优良、用途广泛、利于环保,并有广阔的发展远景,值得大力研发推广。
木塑复合材料的加工工艺:木塑材料的技术特点是把两大类差异较大的不同材料相互混合在一起,即将木材塑料合二为一成复合材料。
木粉作为塑料的一种有机填料,具有来历广泛、价格低廉、密度低、绝缘性好等许多其他无机填料所无法相比的优良性能。
但它并没有像无机填料那样得到广泛应用,主要原因在于:一是与基体树脂的相容性较差;二是在熔隔的热塑性塑猜中分离效果差,造成活动性差和挤出成型加工困难。
由于木粉中主要成份是纤维素,含有大量的羟基,这些羟基形成分子间氢键或分子内氢键,使木粉具有吸水性,且极性很强。
而热塑性塑料多数为非极性,具有流水性,所以二者之间的相容性较差,界面的粘接力很小,需要通过使用添加剂改性塑料和木粉的表面,进步它们之间界面的亲和力。
改性的木粉具有加强性质,能够很好地传递填料与塑料之间的应力,从而到达加强复合材料强度的作用。
挤出成型、热压成型、注射成型是加工木塑复合材料的主要成型方法。
由于挤出成型加工周期短、效率高,因此挤出成型方法是一种较为常用的工艺线路。
从木塑复合材料工艺技术特点来看,主要有以下几类:从原料使用方面来看,一类使用的塑料原料为纯塑料或贸易级塑料;另一类是使用具有一定特性的单组分废旧塑料。
从加工工艺方法来看,一类是二步成型法,即塑料与木粉造粒后再进行成型加工;另一类是一步成型法,即塑料与木粉混合后直接进行成型加工。
从成型机理方面来看,一类是物理成型,即使用热隔性粘合剂,在成型过程中将塑料与木粉粘合在一起;另一类是物理化学成型,即通过加入添加剂,在压力和温度的控制下,使原料混合物同相对低分子的添加剂一起转变为高分子状态的网状纤维材料。
采用这种工艺制成的材料,内部结构完全是融合后重生的网状分子结构,比其他工艺生产出的木塑产品的抗弯、抗压、抗冲击强度要好。
木塑复合材料界面改性摘要:介绍了聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯制备的木塑复合材料界面改性的研究进展,阐述了界面改性对木塑复合材料性能的影响,并对木塑复合材料的应用前景进行了展望。
木塑复合材料是近年来兴起的环保型复合材料,由聚合物基体和木纤维(木粉、竹粉、稻壳、秸秆等)按一定比例加工而成。
制备木塑复合材料的聚合物基体有热固性聚合物和热塑性聚合物,而热塑性聚合物可回收利用、连续生产,是制备木塑复合材料的主要聚合物基体。
常用的热塑性聚合物有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等。
由于热塑性木塑复合材料中木纤维的填充量较高,聚合物基体与木纤维之间的界面相容性较差,影响了木塑复合材料的力学性能;此外,氢键的作用也导致木纤维之间的作用力增强,从而影响木纤维在聚合物基体中的分散。
因此如何改善聚合物基体与木纤维之间的界面相容性是制备性能优良的木塑复合材料的关键。
木塑复合材料的界面改性主要通过改性木纤维或添加界面改性剂的方法进行。
木纤维的改性包括物理改性和化学改性。
物理改性(如干燥、交联)的主要作用是增强纤维素表面与聚合物基体的啮合;化学改性主要是将纤维素表面的羟基反应掉,形成化学键,如将木纤维表面的羟基进行乙酰化以降低木纤维的表面活化能,或利用相容剂的羧基或酰基与纤维素中的羟基发生酯化反应[1],如马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)、异氰酸酯、氯化苯甲酰等。
从改性效果来看,化学改性方法明显优于物理改性方法。
添加界面改性剂改善木塑复合材料界面相容性是使用较多的方法。
界面改性剂通常一端含有极性基团,另一端含有非极性基团。
极性基团能与木纤维的极性部分亲和,而非极性基团则和极性较弱的聚合物基体亲和。
界面改性剂主要是起桥梁的作用,通过降低两相间的界面能,促进木纤维在树脂相中的分散,降低木纤维之间的凝聚力,提高聚合物基体的分散能力;并且加强了高分子链与木纤维间的机械缠结以增强两者的界面亲和力,从而提高复合材料的力学性能。
热塑性木塑复合材料木塑复合材料( WoodPlast ic Composite, WPC)是指采用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料。
与木材相比, WPC 能够连续挤出, 能够获得任意横截面; 尺寸稳定性和精确性良好, 几乎不产生废料; WPC 可以采用与木材一样的方法进行加工, 因此其户外维修的费用非常低; 为了更美观, 可以给WPC 上漆, 这一点比绝大部分塑料都要容易; 另外WPC 的户外耐久比软木要好, 使用时间预期为25~ 30 年。
热塑性塑料基体主要为PE、PP、PS 等聚烯烃和聚氯乙烯, 包括新料、回收料以及二者的混合料; 木纤维有废木粉、刨花、锯木; 其他植物纤维有粉碎处理过的稻秆、花生壳、椰子壳、甘蔗、亚麻、泽麻、黄麻、大麻等。
废木可以从倒塌或坏死的树木获得, 也可以从传统木材加工过程中回收。
木纤维和植物纤维对成型设备磨损小, 尺寸稳定性良好,电绝缘性优, 无毒, 可反复加工, 能生物降解。
可见, 进行WPC 制备、加工的研究有巨大的环保意义和经济效益, 其应用有广阔的前景。
虽然木塑复合材料力学性能比木材要好,但目前TWPC大都作为非结构材料。
对施工和建筑应用来说,能否在各种环境下保持所需力学性能非常重要。
有人对在海水环境中腐蚀2年的TRIMAX木塑材料(HDPE类)做性能测试,没有发现翘曲等变形或开裂,尺寸变化也在生产厂商标明的允许范围内,材料的模量和强度只有很小的变化。
疲劳测试中,由于木成分会升温,而塑料对温度敏感,所以木塑材料的疲劳性能难以测试。
木塑材料的螺钉联结强度随温度的降低而增加。
木材是极性亲水性物质, 大多热塑性聚合物为非极性憎水性物质, 因此必须采取各种措施来提高木- 塑界面相容性。
目前采用的方法主要有: 对木材进行乙酰化或硬脂酸化处理、聚甲基丙烯酸甲酯处理、马来酸酐处理等。
另外由于绝大多数木材是以粉末或短纤维态与热塑性塑料复合的, 它们不易混合而易生成毛团状, 同时极性纤维与非极性塑料难以相容胶合, 造成复合体力学性能低劣。
木塑相关资料整理什么是WPC木塑复合材料(WPC)是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料,它集木材和塑料的优点于一身,不仅有像天然木材那样的外观,而且克服了其不足,具有防腐、防潮、防虫蛀、尺寸稳固性高、不开裂、不翘曲等优点,比纯塑料硬度高,又有类似木材的加工性,可进行切割、粘接,用钉子或螺栓固定连接,可涂漆。
WPC术语中英对比稻壳粉:wooden flour木塑复合材料:wood-plastic composites界面:interface相容性:compatibility粘度:viscosity挤出:extrude助剂:additives二. 目前局限性:WPC用途广泛,价格廉价,然而要生产出各方面性能优异的产品却不太容易。
要紧缘故是:〔1〕因含有大量的亲水性基团—羟基,植物纤维具有专门强的极性,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专门差,界面粘结强度低,阻碍了WPC的机械性能;〔2〕由于羟基间可形成氢键,植物纤维之间有专门强的相互作用,使得其在树脂基体中的分散极差,要达到平均分散较为困难;〔3〕成型加工时植物填料易降解变色,不适合的配混和加工工艺会导致WPC的性能下降。
因此生产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的高加工流淌性,树脂与木粉之间的良好相容性,以达到最正确力学性能,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要紧目的;〔2〕配方设计—以改善木塑成型物料的加工流淌性为目的;〔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〕,以保持稳固加料、进行有效脱挥、提高木粉在体系中共混分散、保证产品的性能为要紧目的。
因此,木塑材料的加工难度大。
目前国内实现工业化应用还有许多工作要做。
木塑复合材料概念及特点详解木塑复合材料是一种今年来市面上兴起的一种环保材料,由于我们许多人都喜爱以木头为主要的装修材料,但木头由于其不防潮这一缺点,往往使用寿命都不长。
尤其是在多雨的南方地区,更是不行以用木质材料。
木塑复合材料的消失就解决了这个问题,接下来跟着我一起具体了解下木塑复合材料概念特点吧。
一、木塑复合材料特点木塑复合材料(Wood-PlasticComposites,WPC)是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料,指采用聚乙烯、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。
主要用于建材、家具、物流包装等行业。
将塑料和木质粉料按肯定比例混合后经热挤压成型的板材,称之为挤压木塑复合板材。
二.木塑复合材料特点如下:木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维,打算了其自身具有塑料和木材的某些特性。
1、良好的加工性能木塑复合材料内含塑料和纤维,因此,具有同木材相类似的加工性能,可锯、可钉、可刨,使用木工器具即可完成,且握钉力明显优于其他合成材料。
机械性能优于木质材料。
握钉力一般是木材的3倍,是刨花板的5倍。
2、良好的强度性能木塑复合材料内含塑料,因而具有较好的弹性模量。
此外,由于内含纤维并经与塑料充分混合,因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能,并且其耐用性明显优于一般木质材料。
表面硬度高,一般是木材的2——5倍。
3、具有耐水、耐腐性能,使用寿命长木塑材料及其产品与木材相比,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。
4、优良的可调整性能通过助剂,塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等转变,从而转变木塑材料的密度、强度等特性,还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特别要求。
5、具有紫外线光稳定性、着色性良好。
6、其最大优点就是变废为宝,并可100%回收再生产。
木塑复合材料及技术介绍一、木塑复合材料木塑复合材料是近年来国际上兴起的一种新型材料,是“植物性纤维复合材料”中的一种。
“植物性纤维复合材料”已被中国科学院列入“2002年高新技术产业目录”,至今依然有效。
木塑复合材料同时具备塑料和木材的优良特性,即:既象塑料似地防水、防腐、热加工性能好,回收利用率高,又象木材似地可锯、可刨、冷加工性能好;又由于该类材料可大量使用回收塑料,可利用木屑、麦杆、稻壳、棉杆等各种农业和木材加工业的废弃物,生产出的复合材料产品可一次成型或加工成型材,其成本只略高于木材,而市场售价只为塑料产品的一半,因此,木塑材料项目不仅具有良好地社会效益和环保效益,而且具有较高的经济效益,是一项高附加值的综合利用环保项目。
国家对木塑复合材料的发展十分关心,在鼓励和规范植物性纤维复合材料技术发展上做了大量工作。
1998年国家经贸委下文指示大力开发新型包装材料以代替木制托盘。
2001年8月中国包装总公司组织审定通过“组合式塑木平托盘BB/T020-2001行业标准”。
2002年底中科院将“植物性纤维复合材料”列入“高新技术产业项目”2003年8月国家发改委下文指示加快木塑复合材料产业化步伐。
2004年3月“中国包装总公司”组建“中国同泰环境产业发展公司”,国家拨款一千万元,经在全国进行行业考察后,选用了淄博富瑞得复合材料有限公司的技术,建成了“木塑复合材料产业化示范基地”。
2005年国家又拨款五百万元,进行技术开发。
2005年5月“中国综合利用协会”成立“木塑专业委员会”,“中国包装总公司”为理事长单位,“中国同泰环境产业发展公司”为常务副理事长兼秘书长单位。
2005年8月国办发(2005)58号文通知:由国家发改委牵头制定木材代用和综合利用国家发展规划,并制定相应扶持政策。
这一切大大激励了我国的木塑复合材料的研发速度和产业化进程。
二、市场由于木塑复合材料的优良性能,所以用木塑复合材料生产的产品进入市场后,在多个应用领域确立了自身的地位。
木塑复合材料的分类及改性木塑复合材料(Wood-plastic composites,简称WPC)是采用木材加工剩余物、森林抚育剩余物、废旧木材、农作物秸秆等木质纤维材料和废旧热塑性塑料为主要原料,通过挤出、压制等成型方式形成的复合材料[1]。
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[2]。
2010 年中国国内木材需求总量约为3.6亿m3,供需缺口达到1.2亿m3。
随着需求的增加,供需缺口逐年增大,预计2015年达1.5 亿m3,2020年达2亿m3,到2050年接近6亿m3[3]。
木材资源供应愈发严重不足的形势将在一定程度上影响我国整个国民经济的发展。
速生丰产木材因其生长周期短、成材率高、经济效益好等显著特点而受到越来越多厂商和研究者的青睐。
我国人工速生林主要品种有杨木、柳木、桦木、泡桐和桉木等。
然而,速生木材与天然针叶木、阔叶木相比,存在着材质差、纤维短、易变形、易腐朽虫蛀等缺点,无法满足高档次木材加工业的要求,缺乏应用价值与经济价值。
因此,研究者以基于物理、化学原理的新技术对速生木材进行改性,使其性能得到大幅度提升甚至达到优质天然木材的性能[4],早在20 世纪30 年代,改性后的压缩木就曾用于欧美军用飞机以防雷达探测,目前速生木材改性技术是世界发达国家重点研究的技术领域之一。
木塑复合材料(WPC) 就是木材改性的一种。
木屑是木塑复合材料的主要原料之一。
目前纳入国家和地方生产计划的林区和大中城市制材加工厂,每年要产生大约250 万吨木屑,其中只有一小部分得到利用,大部分被丢弃,造成一定程度的环境污染和原料浪费。
废旧塑料是木塑复合材料的另一主要原料,据我国轻工部门统计,2000年全国塑料制品总产量约800 万吨。
随着我国塑料工业的不断发展,废旧塑料制品将愈来愈多。
研究和开发木塑复合材料的生产和应用,不仅可为国民经济建设增添一种价廉而又具广阔应用前景的新材料,而且能为提高木材的综合利用率和治理废旧塑料制品的污染开避一条新的途径。
木塑复合材料常识汇总一、木塑复合材料的概念木塑复合材料是由木材纤维和塑料基础材料经过混合、挤出成型等工艺制造而成的一种新型材料。
木材纤维可以是木屑、木粉、木片等,塑料基础材料可以是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
木塑复合材料既保留了木材的天然纹理和手感,又具有塑料的优良性能,可广泛应用于室内装饰、户外工程等领域。
二、木塑复合材料的优点1.环保:木塑复合材料是由木材纤维和塑料组成,对环境友好。
与传统的木材相比,木塑复合材料不需要砍伐大量的树木,减少了森林的破坏。
同时,木塑复合材料不含有毒有害物质,使用过程中不会释放出有害气体。
2.耐久:木塑复合材料具有较高的耐候性和耐腐蚀性能,不会受到紫外线、水、热等因素的侵蚀。
它不会腐烂、开裂或变形,长时间使用后仍能保持原有的性能和外观。
3.良好的物理力学性能:木塑复合材料具有良好的强度、硬度和韧性。
它可以抵抗高温、高湿和冲击等外力,保持较好的稳定性和承载能力。
4.易于加工和安装:木塑复合材料可以通过挤出、注塑等加工工艺进行成型,同时也可以采用传统的木工工艺进行加工。
它可以通过打孔、切割、钉击等简单操作进行安装,方便快捷。
5.外观美观:木塑复合材料具有木材的天然纹理和质感,外观美观。
它可以根据需求进行定制,提供多种颜色和纹理选择,满足不同人群的审美需求。
三、木塑复合材料的应用领域1.室内装饰:木塑复合材料可以用于地板、墙板、门窗等室内装饰材料。
它具有耐磨、防水、防潮等特点,适合用于厨房、卫生间等湿度较高的环境。
2.户外工程:木塑复合材料可以用于室外地板、围栏、花箱等户外工程。
它具有耐候性、防腐性和防滑性等特点,能够适应不同气候条件下的使用。
3.物流包装:木塑复合材料可以用于物流包装箱、托盘等。
它具有较高的强度和承载能力,能够保护包装物品免受挤压和撞击。
4.其他领域:木塑复合材料还可以用于园林景观、道路隔离带、农业设施等领域。
它可以应对不同的应用需求,发挥其优良的性能和功能。
eps木塑复合材料的制备及阻燃改性
固有木塑复合材料是指将木材和塑料复合制成的新型建筑材料,它具有木材的良好物理力学性能,又具有塑料的耐腐蚀、抗腐蚀性能,近年来在建筑行业被广泛使用。
本文介绍了EPS木塑复合材料的制备及阻燃改性方法:
一、EPS木塑复合材料制备
1、原料准备
EPS木塑复合材料的主要原材料有木材、聚苯乙烯(EPS)及助剂。
木材须经过烘
干处理,将其含水率降至8%-10%,以使之在加热处理时能够发挥较大的湿度指数,保证木材和EPS的有效复合。
2、模具处理
在模具处理过程中,主要是采用木材模具,要求模具表面光洁,不留有任何残留物质,以及对模具表面和木材表面打磨处理除去油污、水污,使模具表面更加光滑、平整。
3、EPS注塑
以EPS为基础原料,将EPS塑料完全溶解后流化成浆料,注入到木材模具中,利
用其自然凝固后形成EPS木塑复合材料。
二、EPS木塑复合材料阻燃改性
1、选择阻燃剂
阻燃剂的选择一般以处理烧蚀性物质的效果为主,合适的阻燃剂一般以聚氯乙烯和硅酸铝为主,可以提高EPS木塑复合材料的阻燃性能。
2、配制防火涂料
经过上述选材之后,按照明确的配方制备防火涂料,将该涂料涂覆在EPS木塑复
合材料表面上,有利于提高EPS木塑复合材料的耐火性能和阻燃性能,同时还有利于延长材料的使用寿命。
三、总结
EPS木塑复合材料的制备主要是采用木材和EPS的混合成型,材料的阻燃改性主要是使用多种阻燃剂和防火涂料进行处理,从而达到提高材料的阻燃性能,有助于更好的使用该材料。
介绍下木塑复合材料~木塑复合材料(引用)什么是木塑复合材料木塑复合材料(WPC)是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料。
它集木材和塑料的优点于一身,不仅有像天然木材那样的外观,而且克服了其不足,具有dYCA)ZU\5J防腐,防潮,防虫蛀,尺寸稳定性高,不开裂,不翘曲等优点,比纯塑料硬度高,又有类似木材的加工性,可进行切割、粘接,用钉子或螺栓固定连接,可涂漆。
它经挤出或压制成型为型材、板材或其他制品,可替代木材和塑料。
为什么要用木塑复合材料尽管木塑复合材料比纯木要贵一些,但是随着生产厂商找到更为高效的加工方法,其相对的高成本正逐渐降低。
在复合材料中使用回收塑料还可以进一步降低成本。
即使面对目前的成本结构,许多消费者依然愿意因为这些复合材料的优点而接受相对较高的价位。
★1、对环境友好:使用再生材料(木粉与塑料)不需要作防腐处理★2、不需要日常维护,使用寿命比木材长不吸湿、潮,不腐烂,防虫破裂、开裂、不变形对冷、热环境不敏感★3、聚烯烃类木塑复合材料机械性能好,可广泛作承载结构材料使用;x6k5e0JrU★4、聚烯烃类木塑材料95%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;q★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。
木塑复合材料应用领域:Principia Partners咨询公司2003年的一项研究表明,北美和西欧市场上共有六亿公斤的木塑复合材料需求量,而北美占有总需求量的85%。
地板、扶手、门窗等建筑材料占有北美木塑材料需求量的80%。
在北美地区,其它的主要市场应用有地面铺设(木板路和平台)、车用部件(车用仪表板和备用轮胎罩)和工业和民用消费品(餐桌、公园长椅和垫板)。
在西欧同样的调查表明车用材料占到了木塑复合材料需求量的一半以上,而建筑用材料占有30%的市场。
木塑复合材料在北美和西欧预计到2010年的年增长量分别为14%和18%。
木塑复合材料在亚洲同样受到欢迎,尤其是在日本,木塑材料在平台、地板、墙壁和室内家具等方面的应用越来越普及。
木塑复合材料的分类及改性木塑复合材料(Wood-plastic composites,简称WPC)是采用木材加工剩余物、森林抚育剩余物、废旧木材、农作物秸秆等木质纤维材料和废旧热塑性塑料为主要原料,通过挤出、压制等成型方式形成的复合材料[1]。
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[2]。
2010 年中国国内木材需求总量约为3.6亿m3,供需缺口达到1.2亿m3。
随着需求的增加,供需缺口逐年增大,预计2015年达1.5 亿m3,2020年达2亿m3,到2050年接近6亿m3[3]。
木材资源供应愈发严重不足的形势将在一定程度上影响我国整个国民经济的发展。
速生丰产木材因其生长周期短、成材率高、经济效益好等显著特点而受到越来越多厂商和研究者的青睐。
我国人工速生林主要品种有杨木、柳木、桦木、泡桐和桉木等。
然而,速生木材与天然针叶木、阔叶木相比,存在着材质差、纤维短、易变形、易腐朽虫蛀等缺点,无法满足高档次木材加工业的要求,缺乏应用价值与经济价值。
因此,研究者以基于物理、化学原理的新技术对速生木材进行改性,使其性能得到大幅度提升甚至达到优质天然木材的性能[4],早在20 世纪30 年代,改性后的压缩木就曾用于欧美军用飞机以防雷达探测,目前速生木材改性技术是世界发达国家重点研究的技术领域之一。
木塑复合材料(WPC) 就是木材改性的一种。
木屑是木塑复合材料的主要原料之一。
目前纳入国家和地方生产计划的林区和大中城市制材加工厂,每年要产生大约250 万吨木屑,其中只有一小部分得到利用,大部分被丢弃,造成一定程度的环境污染和原料浪费。
废旧塑料是木塑复合材料的另一主要原料,据我国轻工部门统计,2000年全国塑料制品总产量约800 万吨。
随着我国塑料工业的不断发展,废旧塑料制品将愈来愈多。
研究和开发木塑复合材料的生产和应用,不仅可为国民经济建设增添一种价廉而又具广阔应用前景的新材料,而且能为提高木材的综合利用率和治理废旧塑料制品的污染开避一条新的途径。
这种新型复合材料在上世纪八十年代初国外已有研究成果和实际应用,我国开展该项研究则稍迟。
自1984年开始立项研究,成果于1987年通过正式技术鉴定,目前已正式推广在生产部门应用,形成批量产品。
WPC 兼有木材和塑料的特点,其硬度、耐磨强度、顺纹抗压强度、横纹抗压强度、尺寸稳定性等各项性能均较未处理木材有显著提升,同时,WPC 的吸湿膨胀性、热导率、阻燃性、耐腐蚀性和抗生物性能也得到改善。
WPC 因其不改变木材固有优良性能,并能克服速生木材材质差、易变形、易变色、易生物降解等缺点,使木材的使用性能得到大幅度提高,并因具有新的木材功能,可满足木材市场的更多需求[5],越来越引起木材厂商的青睐及研究者的重视。
此外,WPC 制造过程中,还可通过添加色料、防腐剂、阻燃剂、抗静电剂等获得各种附加功能的改性木材,从而为木材的增值利用拓展出新的途径[6]。
如具有抗菌作用的WPC,可用于医院、诊所、候诊室和厕所等,以避免这些场所细菌传染的危险[7]。
WPC的研究随着其广泛的应用得以快速的发展。
根据塑料树脂的品种不同,木塑复合材料可分为以下几大类:1.1聚乙烯基木塑复合材料Norma E. Mareovich[8]研究了在挤出机中有过氧化物存在的条件下,在LLDPE上接枝马来酸酐,和未处理的木粉复合,制得复合材料。
结果表明:改性LLDPE的结晶度下降,但随着木粉的加入结晶度又上升,复合材料的拉伸强度、延展性和耐蠕变性都因为接枝马来酸醉而提高。
i[9]研究了各种类型相容剂对HDPE/木粉复合材料的力学性能的影响。
相容剂包括:PP-g-MAH,LLDPE-g-MAH,HDPE-g-MAH,SEBS-g-MAH。
R. G. Raj[10] 以0-40%(wt)木粉增强HDPE,研究了硬脂酸、矿物油、聚乙烯蜡的马来酸醉接枝物和硅酸钠对复合材料拉伸强度和冲击强度的影响。
浙江大学的方征平[11]讨论了乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)对线性低密度聚乙烯(LLDPE)/木粉复合材料力学性能的影响,发现EAA对该体系有良好的增容作用,能明显提高材料的拉伸强度和冲击强度。
北京化工大学的朱晓群[12]用木粉与高密度聚乙烯(HDPE)复合制备了能代替木材的复合材料。
考察了木粉含量、粒度、界面相容剂用量对复合材料力学性能、流动性的影响。
1.2聚丙烯基木塑复合材料近年来,世界各国广泛开发改性PP以替代工程塑料。
已有不少文献报道了无机填料如滑石粉、硅灰石、碳酸钙填充改性PP的研究。
结果表明:无机填料填充改性PP可提高其拉伸强度和弯曲强度,但其脆性增大,韧性下降,表现为断裂伸长率、冲击强度分别有不同程度的降低;而以木纤维作为填充材料改性PP,可制得力学性能较好的复合材料。
V.N.Hristov等[13]研究了以PP-g-MAH为相容剂,木粉为填料制得的复合材料的力学性能;WI.J.Zaini[14]研究了木粉含量和尺寸对木粉/PP复合材料力学性能的影响;心Kristiian Oksman[15]用未改性木粉制备PP/木粉复合材料。
结果表明:与纯PP相比,加入木粉的复合材料拉伸强度和冲击强度降低,无缺口冲击强度显著下降,杨氏模量和弯曲模量有所提高,传统的云母与滑石粉改性PP的效果要比木粉的效果好;将木粉和云母或滑石粉混合加入,强度比单独加木粉时高,这可能是因为木粉与无机粒子相互作用有助于分散的结果。
李思良等[16]用松木粉、杉木粉对PP填充改性,初步探讨了木粉的种类、表面处理和填充量对木粉填充改性PP胜能的影响。
利用Na0H溶液处理杉木粉,对提高杉木粉填充改性PP的断裂伸长率、拉伸强度、弯曲强度与冲击强度有较明显效果;添加比例约2.5%~5%的杉木粉对PP填充改性,在拉伸强度略有下降而其冲击强度与弯曲强度有一定程度提高的情况下,可有效的提高PP的断裂伸长率。
华东理工大学林群芳[17]用废弃木粉为增强材料,制备了木粉增强聚丙烯复合材料,研究了改善废弃木粉增强聚丙烯复合材料力学性能的途径。
1.3PVC基木塑复合材料PVC/木粉复合材料施工业化较早的木塑复合材料之一,使用量近年来增长迅速。
影响PVC基木塑复合材料性能的因素很多,例如热稳定剂、加工助剂、冲击改性剂、润滑剂、加工工艺、木粉的表面处理等都会对复合材料的性能产生影响。
Haihong Jing[18]研究了以铜胺络合物处理木粉对PVC/木粉复合材料力学性能的影响。
处理过的木粉使无缺口冲击强度、弯曲强度明显提高。
北京化工大学钟鑫[19]讨论了利用接枝的方法改性木粉,提高其与PVC树脂的界面钻合性,比较了硅烷偶联剂处理、碱浸泡与硅烷偶联剂双重处理、接枝改性3种木粉处理方法的优劣。
赵义平[20]研究了不同木粉处理方法对PVC木塑复合材料性能的影响。
采用了4种处理剂对木粉进行处理,处理过的木粉可以明显提高复合材料拉伸强度,但冲击强度稍有降低;木粉采用碱处理后再用处理剂处理可明显提高相容性。
1.4废旧塑料/木粉复合材料用木纤维与废旧塑料生产复合材料,即可充分利用丰富的天然资源,也可解决废旧塑料的处理问题,国内外的工作者在这方面做了大量的研究工作。
N.Tzankova Dinteheva[21]研究了分别以pp一g一MAH、pp一g一AA为相容剂,在PP和PE混合的废旧塑料中加入20%-40%(wt)木纤维制得的复合材料性能。
结果表明:弹性模量显著提高,断裂伸长率和冲击强度下降,拉伸强度几乎不变,相容剂的加入提高了力学性能。
赵义平[22]做了木粉填充废旧LDPE的研究,结果表明:经碱处理的木粉与未处理的木粉相比可显著提高力学性能。
张明珠[23]对木粉/再生热塑性塑料复合材料的相容性、流动性、加工工艺做了研究。
1.5其他树脂制备的木塑复合材料除了上面常用的制备木塑复合材料的树脂外,也有人研究了用PS、ABS等制备木塑复合材料。
王玮等[24]通过研究ABS/木粉复合材料的力学性能比较了MAH 增容、MAH/St原位增容ABS-g-MAH增容等不同增容方法对复合体系的增容效果,发现ABs接枝物的增容效果优于原位增容效果;同时在ABs/木粉体系中引入复合基体PVC,在确定ABS/PVC配比为70/30的基础上,考察了木粉含量对体系性能的影响。
肖亚航[25]用热压成型的方法制备了不同木粉用量的木粉/ABS复合材料,并对其热压成型工艺进行了探讨。
结果表明:木粉用量高达60phr时仍可热压成型,但以不高于40phr为优。
宋永明[26]研究了热塑性弹性体对聚苯乙烯塑料的增韧,以达到对木粉/再生聚苯乙烯复合材料增韧改性的目的,添加马来酸醉改性的苯乙烯聚合物(PS-g-MAH)作为复合材料的界面相容剂。
结果表明:热塑性弹性体的加人显著提高了复合材料的冲击性能,而且弯曲性能和拉伸性能保持较好。
木塑复合材料未来的发展方向是实现原料多样化、设备工艺专业化、产品高档化,开发纤维含量高,应用领域广、综合性能高、使用寿命长的木塑制品。
利用废旧塑料和废弃的木材加工生产的木塑复合材料,不仅有利于治理污染,而且节约木材资源,具有良好的社会效益和经济效益,将是一种极有应用前景的复合材料。
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