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塑木复合材料技术及市场应用优势

发表时间: 2020-01-20 23:03:21

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     PVC /塑木复合材料是最早的工业化塑木复合材料之一,其用途已迅速增长。 与其他聚烯烃塑料木相比,PVC /塑料木复合材料具有良好的刚性和较低的价格。 PVC的外观为木制品行业带来了一场革命。 

特别是在当今资源紧缺的情况下,它为塑料木业带来了新的活力。  

 1。 PVC / WPC的特征  

 PVC的优点包括:  

(1)耐水性:木材本身的吸水率高达8 -10,但是在对塑料木料进行表面处理之后,在其表面上形成聚合物膜,并且塑料木料也被聚合物材料紧密覆盖。测试结果表明, Small 2材料的吸水率具有一定的防水性能。  

优良优异的阻燃性:这与聚氯乙烯的分子结构有关。这种材料,因为PVC分子结构中的氯含量高达56,并且氯本身具有起火自熄的功能。  

(2)良好的防霉性性能:塑木经过表面处理并同时覆盖有高分子材料,霉菌缺乏繁殖环境。在塑木处理过程中,防霉剂被吸附在表面上,这也提高了产品的防霉性能。  

(3)强烈的木质感:塑木中的PVC /塑木复合材料可以达到30-50。同时,通过微发泡,产品的密度可以控制在0.61.0g / cm之间,非常接近木材的密度,内部组织密实。具有天然的木质感。 可以调整各种颜色以避免色差的麻烦。

(4)腐蚀耐腐蚀性:WPC本身的耐腐蚀性很差,但被高分子材料覆盖,而PVC本身具有良好的酸碱惰性。  

(5)实用性:PVC塑胶木料可根据木材的种类和颜色生产不同等级,不同规格和不同颜色的产品。 

      由于生产过程采用挤压成型,因此可以实现自动连续生产,并且可以任意确定长度,这超出了原木的范围.PVC /塑木复合材料也有一些缺点。例如,使用木纤维作为填料会降低材料的延展性和冲击强度,并且其脆性大于纯塑料的脆性。木材/塑料复合材料的密度通常是实木材料密度的两倍以上,这也在一定程度上限制了其应用。 

     通常,使用发泡方法来改善其不足。对于木材/塑料复合材料发泡,可以使用两种方法:物理发泡和化学发泡。 产生的气体起泡。当加热化学物质时,后者由分解或反应产生的气体发泡。 此外,为了确保材料具有一定的刚性和强度,起泡程度通常为低起泡性,即起泡材料的密度大于0.4g / cm3。 实现高性能和高质量比的材料的有效方法之一是木纤维复合材料的微孔发泡。微孔泡沫材料的孔密度为109〜1015孔/ cm 3,孔直径为0.1〜10.0Lm。 其泡孔尺寸比传统发泡材料小得多,这些小气泡可有效防止原始气泡裂纹的传播使裂纹变钝,因此在冲击强度,韧性,疲劳循环,热稳定性等方面的性能得到了显着改善,并且气泡的存在降低了材料的密度。 

       因此,木纤维复合材料的微孔发泡可以克服物理和机械性能方面的缺陷,并在很大程度上改善材料的性能。        

 2。 PVC /塑料木复合材料市场的热点  

       据报道,发泡塑料木约占塑料木总量的20%,其中大部分是PVC基塑料木。非晶态塑料(例如PVC和PS)比结晶性塑料PP和PE易于发泡,因为通常非晶态塑料

高熔体强度。 

      结晶塑料的熔体粘度低,这有助于添加相对大量的木纤维。 具有高熔融粘度的无定形塑料不会吸收木纤维。 它不利于木纤维的均匀分散,但其保持和固定气泡的效果很好。 

      此外,发泡通常会降低型材的硬度和弯曲强度。泡沫塑料木材的抗弯强度仅为非泡沫塑料木材的1/3至1/2,具体取决于气泡的大小,木材填充量及其大小和树脂类型,而泡沫聚烯烃的刚性和挠曲强度低于泡沫聚氯乙烯,因为聚氯乙烯与木纤维相对相容。 

      目前,PVC /塑料木系统的研究内容主要包括:提高冲击强度及其对其他性能的影响,化学发泡的工艺条件,发泡效果及其与性能的关系,以及发泡对冲击强度的影响等等。     

 3。 PVC /塑料复合材料的原材料选择  

     塑料原材料的选择主要是通过在机械产品的机械粉碎和磨碎后使用机械残留物和木屑生产的。 

     作为PVC /塑木复合挤出发泡原料的PVC,选择合适的分子量PVC非常重要,因为分子量和分布会影响聚合物的流变性,这对聚合物的生长有很大影响气泡。分子量太低,熔体强度差,熔体对起泡气体逸出的抵抗力差,并且难以获得均匀且细小的泡沫。 增长导致发泡不足,并且很难获得具有高膨胀率的泡沫。         

      在发泡塑料中使用的发泡剂种类很多。化学发泡剂主要有两种类型:吸热发泡剂(如NaHCO 3)和放热发泡剂偶氮二苯甲酰胺AC.它们的不同热分解行为会影响聚合物熔体的粘弹性和发泡形态。 

     考虑到所有因素,选择AC作为PVC塑料木材发泡的发泡剂。  因为PVC是疏水性物质,而WPC是亲水性物质,所以两者之间的耦合力两者非常差。为了使WPC在PVC基质中均匀分布并获得均匀的孔结构,必须添加 Coupling剂以提高PVC和WPC的相容性。 

      研究表明,由于氨基硅烷可为木纤维提供氨,木纤维具有较强的碱度和供电子能力。用氨基硅烷处理PVC后,PVC具有更强的酸性。 因此,氨基硅烷会引起PVC和WPC之间在界面处发生化学反应,形成有效的偶联剂。  由于化学发泡剂AC剧烈分解,会产生大量气体,并且散发大量热量,很容易发生细胞融合现象。分解温度过高,可能导致塑料木炭烧焦和降解。 发泡剂通过辅助发泡剂的活化而开始分解,并降低其热分解温度,因此可根据PVC的挤出温度将分解温度降低至1600C-1700C。 

      常用的辅助发泡剂是三元硫酸铅,三元亚磷酸铅,硬脂酸钙,硬脂酸锌等。  增塑剂增塑剂的作用是促进铝的增塑和熔融。 PVC,并提高熔体的强度和伸长率,使熔体具有很强的抗拉伸能力,可有效防止气体从样品表面逸出并使发泡过程更稳定。根据研究,丙烯酸酯是一种有效的增塑剂。成核剂成核剂的作用是为聚合物提供适当的表面能中心,并降低聚合物熔体的表面张力。 从而提供大量的成核点并促进气泡的成核。对聚合物具有良好粘合性的成核剂不能促进成核,甚至不能阻止成核。 

      常用的成核剂是TiOx,SiO1和CaCO:等。成核剂的粒径越小,分散性越好,并且对发泡越有利。 润滑剂一般来说,PVC的流动性差。为了改善其流动性并形成光滑的表面,必须添加适量的润滑剂。 润滑剂的添加也会影响产品的表面光泽以及熔体中发泡气体的混合和分布,从而影响孔结构。 常见的润滑剂是碳氢化合物和石蜡。  

      PVC木塑材料的性能受到许多因素的限制:亲水性木纤维和疏水性木材之间的界面能差很大PVC基体,两者之间的界面难以融合,并且木质纤维的表面为-OH,易产生氢键合会导致材料中的应力集中并降低机械性能。 

因此,木质纤维素纤维与PVC基体的相容性是影响材料性能的关键问题。 

此外,PVC木塑材料中填充有大量木纤维,不可避免地具有吸水性,这将不利地影响材料的尺寸稳定性。


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