木塑复合材料的发展与配方设计

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1、北京化工大学塑机所薛平二零零四年十二月木塑复合材料发展与配方设计一、什么是木塑复合材料？二、木塑复合材料发展背景三、国内外木塑技术发展趋势四、木塑复合材料特性五、应用实例—木材的理想替代品六、关键技术与加工设备七、配方设计八、木塑复合材料发展趋势一、木塑复合材料：也称为：塑木或木塑复合材料环保木/塑美木POLYWOOD（保利木）定义：以塑料为基添加一定比例的含有木质纤维类材料制成的材料；或以木粉为基添加一定比例的塑料制成的材料都可称为木塑复合材料。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

2、，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。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

3、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。三、国内外木塑技术发展趋势国外：PE、PP、ABS、PVC+木粉美国Mobil公司：利用废旧膜与锯末挤出型材DavisStandard：单螺杆挤出机、双螺杆挤出机挤出型材，双挤压系统Cincinnati：锥形双螺杆挤出机挤出型材专门设备：Woodtruder，包括共挤压木粉填充量：达到5

4、0-90%产量高：300-1000kg/h意大利：BausanoGroup：异向旋转双螺杆挤出机，挤出片材与板材（≥2000mm×1mm-6mm）原料：PP、ABS、PVC+木粉加拿大：Dura公司（生产厂家）：利用HDPE/木粉挤出型材（设备DavisStandard）日本：艾因工程技术公司挤出成型宽幅大型高强度中空板材（W=900mm厚达100mm）相比胶合板等实心板具有更高的刚性、弯曲强度和表面硬度；具有优于铝材的耐久性、耐水性，兼备木材的触感和风格。新加坡LESCO公司：研究PVC+木粉复合材料用于建筑装饰件、门框、地板和格栅围栏等；近几年又发展

5、了PVC+木粉微发泡技术，挤出型材，主要特点降低比重，提高抗冲击强度，做到真正仿木。美国DavisStandard双挤压系统国外Cincinnati木塑挤出生产线日本艾因工程技术公司日本艾因工程技术公司型材产品木塑材料样品木塑PVC产品木塑PE板与PVC及发泡产品四、木塑复合材料特性：★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，防虫不破裂、开裂、不变形对冷、热环境不敏感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

6、，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。6、木粉填充后的制品技术性能可靠，质感接近木感，维修简单。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。不同木塑复合材料性能比较产品性能：木塑复合材料的物理性能项目单位PE类比重g/cm30.96~1.1线胀系数(20℃)mm/mm/℃3.5×10－5吸潮性%0.2吸水性﹝24小时水中﹞%0.3表面磨粗后吸水性(24小时水中﹞%0.4紫外线老化率微米/

7、年50~56PVC类0.4-0.923产品性能木塑复合材料机械性能项目单位测试标准PE类PVC类拉伸断裂伸长率%GB/T10403～42～4抗弯模量GPaGB/9341-882～3抗弯强度MPaGB/9341-8830～3515～25压缩模量GPaGB/T10411.0～1.2压缩强度MPaGB/T104125～30无缺口Izod冲击强度J/mGB/T1843150～16060～100螺钉拔出力(4.4mm直径25.4mm深)kg300-320(5mm螺钉)五、应用实例—木材的理想替代品包装运输类：托盘、军品和民品包装箱、玻璃包装箱、周转箱，插车货板、仓

8、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、