木塑复合材料的研究进展

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1、木塑复合材料的研究进展现阶段木塑复合材料的基体主要有PP、PE、PVC、PS以及ABS等，从目前市场上的产品來看,主要是PE基的木塑复合材料制品，而PP基和PVC基的木塑复合材料也占一定的比例。目前,木塑复合材料的研究也以这三种塑料基体为基础,但许多研究者已经开始进行新型木塑复合材料的研发。1.PE基木塑复合材料聚乙烯(PE)是一种无毒、质轻、具冇优异的耐化学腐蚀性和电绝缘性的热塑性聚合物，广泛应用于电器工业、化学工业、食品工业、机器制造业和农业等方而。PE树脂的产量自20世纪60年代中期以来一直高居世界塑料产量的首位，常见的品种有高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE

2、)以及线形低密度聚乙烯(LLDPE),性能各有不同，其屮HDPE在木塑复合材料的应用最为广泛。CuiJ.等⑴将丙烯酰胺-甲醛-尿索三元共聚物(AMFU)用于增容植物纤维/HDPE复合材料体系，结杲表明AMFU对植物纤维/IIDPE复合体系有良好的增容作用，使得复合材料的静态和动态力学性能明显改善，复合材料的吸水率降低。该研究给岀了一种增容木塑复合材料的新途径。TanH.等⑵研究了MAPE对椰壳纤维/LLDPE复合材料体系力学性能的影响，并用扫描屯子显微镜观察了复合材料冲击断面的形貌。研究发现，加入MAPE后,复合材料的弯曲强度和冲击强度均高于未加界面改性剂的；SEM照片显示，加入

3、MAPE的复合材料有更好的界而粘接，椰壳纤维和LLDPE树脂基体间的相容性得到了改善，这也是复合材料刚性和韧性提高的主要原因。2.PP基木塑复合材料聚丙烯(PP)树脂按结构不同，可以分为等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯三类，冃前作为塑料使用的PP—般均为等规结构的。PP的电绝缘性和耐化学腐蚀性优良，尤英是力学性能和耐热性在通用塑料屮是最好的，但其低温脆性大,耐老化性不好。由PP的价格相对低廉，目前其在木塑复合材料中的应用也很广泛。为了克服PP基木塑复合材料在加工过程出现的缺陷问题，HristovV.等⑶将热塑性硅胶弹性体(TPSE)引入PP/木粉复合材料体系加以研究。结杲发现，

4、在木粉含量为50wt%,未添加TPSE和MAPP的情况下，挤出物表而粗糙，且冇严重的撕裂现彖。当加入lwt%TPSE后，上述现象得到缓解甚至消失，提高挤出速度可以获得更加光滑的表面。另外述发现MAPP的加入也能降低表面缺陷的程度。DanyadiL.等⑷采用两种不同分子量和接枝率的MAPP作为界面改性剂，制备了木粉填充量从0-70wt%变化的PP/木粉复合材料。通过对复合材料力学性能和扫描电镜等测试表明，复合材料的刚性随着木粉含量的增加而捉高，并且与MAPP的加入量和接枝率无关。但MAPP的种类对材料的拉伸强度影响很大，高分子量和低接枝率的MAPP对于提高复合材料的拉伸性能和冲击性

5、能更为有效。KoktaB.V.等⑸系统研究了聚丙烯接枝马来酸酊(MAPP)、过氧化二异丙苯(DCP)和顺丁胶异氧酸盐(PBNC0)的用量对PP/杨木粉复合材料力学性能的影响,并确定了二者的最优含量使得木塑复合材料冲击强度得到维持或捉高的同时避免了拉伸強度的降低。此时，复合材料的拉伸强度由纯PP的32MPa提高到60MPa,杨氏模量由700MPa升高到约1700MPa,冲击强度也由52J/m2提高至60-62J/m2,在这些性能增加的同时只冇屈服应变从纯PP的11%降到了复合材料的8%。1.PVC基木塑复合材料PVC具有不易燃烧、抗化学腐蚀、耐磨性好等优点。近些年来，PVC基木蜩复

6、合材料呈现快速增长的势头，通过添加热稳定剂、加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂和颜料等制备的复合材料大部分用作门窗、地板、栏杆等。ShahB.L・等⑹采用甲壳素和壳聚糖作为新型相容剂，研究了其对PVC/木粉复合材料的性能影响。实验表明，添加了质量分数为0.5%壳聚糖和6.67%T壳素后，PVC/木粉复合材料的弯曲强度提高了约20%,储能模量提高了约74%。壳聚糖作为自然界屮仅次于纤维素的第二大生物资源，在PVC/木粉复合材料屮的应用前景广阔。GuffeyV.0.等⑺采用氯化聚乙烯©pe)作为界面相容剂增容PVC/木粉复合材料。研究表明CPE通过包覆在填料表而，增加填料与PVC基体的粘结

7、性能，从而提高复合材料的冲击性能；而口CPE能改善不同树脂基体间的界面相容性，可以作回收蜩料组份间的增容剂。通过实验室和屮试实验发现,CPE的加入能显著改善PVC/木粉复合材料的加工性能,从而在提高挤出速度的同时保证了制品表面的美观性。2.ABS基木塑复合材料ABS树脂是苯乙烯系列三元共聚物,它是由苯乙烯(St)和丙烯膳(AN)、T-烯(Bd)三种单体接枝共聚而成的一种热犁性通用蜩料，也有文献将其归类为工程塑料。ABS是一种典型的橡胶增韧塑料体系，为二相结构，树脂相为连续相，橡胶