木塑复合材料概述
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 木塑复合材料的特点：
(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。
2 木塑制品的性能
木塑制品可代木、节木，具有保护森林资源、维护生态平衡的功能，具有传统木材所不及的优良性能。主要体现在：
(1)无木材制品的缺陷，如木节疤、斜纹理、腐朽等。
(2)木塑制品是均质性材料，不存在顺纹、横纹的异向力学性能和径向、弦向的不同收缩率。
(3)木塑制品无论是压制、挤压、注射成型，只要有定型的模具和容样器即能一次成型。无加工剩余物，最有效地利用原材料且加工效率高。
(4)制品表面光滑、平整、坚固，并可压制出立体图案和其它要求形状，不像木材还需复杂的二次加工。
(5)加入各种着色剂或覆膜，能制得色彩绚丽的各种制品。
(6)木塑制品的抗水性、抗虫蛀性、防腐性和抗污染性远优于木材制品。采用低品质的木材能制成具有优质木材性能的制品。
3 木塑制品的制备技术
3．1压制成型工艺
压制成型这种成型方法是直接把物料送入到模具中，然后利用油压机压制成型，它分为冷料热压和热料冷压两种形式。冷料热压是将冷的粒料加入到模具中，然后对物料进行加热、加压，使之充满整个模具型腔，最后进行冷却定型；热料冷压是将挤出机挤出的熔融物料迅速送入模具中压制成型。
3．2挤出成型工艺
挤出成型先将物料预处理，然后利用单螺杆或双螺杆挤出机对物料进行混炼，最后通过机头将物料挤出成型。挤出成型方法简单，生产效率高，是目前加工木塑复合材料最主要的方法。挤出成型主要有一步法和多步法两种。
3．3注射成型工艺
注射成型将经过干燥和表面处理的木粉与基体树脂置于高速混合机中，经充分搅拌混合后注射成型；或者搅拌混合后再用单螺杆或双螺杆挤出机造粒后再注射成型，这两种方法分别称为一步法和两步法，如图1所示。一步法可省去造粒工序，但对设备的要求较高；两步法的造粒过程对物料进行了二次混合，提高了木粉在树脂基体中的分散性，而且造粒后再注射成型的方法加料较为容易，但是会使整个工艺过程比较复杂。
图1 一步法和两步法注射成型木塑复合材料工艺流程
4 木塑材料的分类
国内木塑主要的材料分为PE木塑和PVC木塑两大类。
（1）．PE木塑
PE木塑的优点：
PE木塑材料有优秀的防水性和防腐性，硬度高，受热易变型屈曲，但采用加厚或多孔空心结构效果好。
PE木塑的缺点：
1.产品室外运用生存的年限有限；现用3-5年；
2.抗氧化和抗光分解能力较差，就算加入抗氧气剂和UV借鉴剂，效果也不太理想，还会影响产品强度和色牢度；
3.产品外表颜色纯一，没有木质感，外观效果较差。
（2）PVC木塑
PVC木塑的优点：
1.PVC木塑产品可以用新料，也可以用旧料做（而PE用新料做则成本太高，产品没有办法走进市场），改性也较容易，补充的量看产质量量而定；
2. PVC可以做成低发泡的木塑产品，这样成本更低，认为合适可使用共挤形式（双料儿多料共挤或钢塑共挤），强度和木纹感都不错；
3.PVC可以二次加工多样外表纹饰或油漆涵盖UV漆，产品好看且色牢度好；
4. PVC木塑制品的防水防腐性也一样优良。
PE木塑和PVC木塑的差别
①制法不同：PE木塑产品的制备主要采取冷推法；PVC木塑产品的制备可分真空成型、冷推法和三辊遏抑。
②原料不同：PE木塑的材料主要是二、三级PE回收料加木粉、钙粉和少量改性剂。制造PVC木塑的材料主要是PVC树脂粉、PVC回收料、木粉、石粉和部分改性剂等等。
③性能不同：PE木塑产品重，硬度高、脆性大、蠕变也大。PVC木塑产品重量轻、硬度差、韧性好、有蠕变，没有PE木塑产品大。
④用途不同：PE木塑的产品主要是以室外园林建设为主，绿可木如护栏、地板、垃圾桶、花池，托盘等等。 PVC木塑产品主要是室内一点扮饰料，如门、地板、踢脚线，门套等等。
木塑材料还有一个较好的门类——ABS木塑，ABS木塑产品易加工、强度好，也可以做木纹效果，好看不易损坏。
5 木塑复合材料的加工工艺
木塑复合材料加工技术是依据废旧塑料复合再生工艺原理，以废弃的各种密度的塑料(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及聚丙纤维、聚酯纤维、玻璃纤维等)和木粉(或锯末、花生壳、椰子壳、甘蔗、亚麻等)为主要原料，通过增容共混工艺生产代木型材的实用技术。其工艺流程如图1所示。由图2可看出，木塑复合材料的生产工艺大致可分成两大类，一类是利用模压技术直接加工成各种形状的终极产品(以板状居多)，另一类则是采用热搅拌技术加工成颗粒状的半成品，作为塑料加工的原料待用。经过加热熔融，通过各种塑料成形加工手段加工比较复杂的产品。
图2 木塑复合材料的生产工艺流程
6 木塑复合材料的助剂
由于木质材料加工成木粉后具有较强的吸水性，且极性很强，而热塑性塑料多数为非极性的，具有疏水性，所以两者之间的相容性极差，界面的粘结力较小，常常需要添加适当的助剂来改变木粉与树脂的表面状态，以提高木粉与树脂的界面亲和能力。而且，高填充量的木粉在熔融的热塑性塑料中分散效果较差，常会以某种聚集状态的形式存在，使得熔体流动性差，易造成成型时的困难，这也需要加入表面处理剂来改善流动性以利于材料成型。同时，塑料基体也需要加入各种助剂来改善其加工性能机器成品的使用性能，用以提高木粉和聚合物之间的结合力以及强化复合材料的机械性能。
经常使用的木塑制品助剂有以下几种：
增塑剂，用以克服高分子材料复合时加工的困难，改善其加工性能；
偶联剂，能使塑料与木粉表面之间产生强的界面结合；同时能降低木粉的吸水性，提高木粉与塑料的相容性及分散性；
润滑剂，用来改善加工熔体的流动性和挤出制品的表面质量；
着色剂，它能使木塑制品有均匀稳定的颜色，且使腿色速度减缓；
防菌剂，使复合材料制品保持良好的外观和完美的性能；
紫外线稳定剂，消减紫外线的辐射影响，能使复合材料中的聚合物不发生降解或减弱材料力学性能的下降；
发泡剂，使制品产生良好的泡孔结构，从而提高材料的抗冲击性能和延展性，且大大降低制品的密度；
此外还有分散剂、抗氧剂、填充剂和交联剂等等。
采用不同的加工方式，所用的助剂也有所不同。但木塑常用的各种助剂均属于对人体和环境无毒无害的材料。
6 木塑复合材料的优缺点
6.1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。
（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
（4）可塑性强，能非常简单的实现个性化造型，充分体现个性风格。
（5）高环保性、无污染、无公害、可循环利用。产品不含苯物质，甲醛含量为0.2，低于EO级标准，为欧洲定级环保标准，可循环利用大大节约了木材使用量，适合可持续发展的国策，造福社会。
（6）高防火性。能有效阻燃，防火等级达到B1级，遇火自熄，不产生任何有毒气体。（7）可加工性好，可订、可刨、可锯、可钻、表面可上漆。
（8）安装简单，施工便捷，不需要繁杂的施工工艺，节省安装时间和费用。
（9）不龟裂，不膨胀，不变形，无需维修与养护，便于清洁，节省后期维修和保养费用。（10）吸音效果好，节能性好，使室内节能高达30%以上。
6.2木塑复合材料的缺点
（1) 密度高，通常为木材的2~4倍；
（2) 产品的安装费用相对较高(由于复合材料的密度较大，在组装时需要使用射钉枪或自攻螺钉)；
（3) 耐热性和耐紫外线能力较差；
（4) 制品抗冲击性能差，脆性大，易损坏断裂。
6 木塑制品的应用
国内外目前主要利用木塑制品的性能优点，挤出成型为型材或板材，替代木材和塑料，也有经过注射成型成小型的装饰制件。
(1)建筑结构材料：室内外各种铺板、栅栏、护墙板、天花板、壁板、门窗框、高速公路隔音板、海边铺地板、建筑模板、防潮隔板、楼梯板、扶手、站台及路板等；
(2)汽车上应用：门内装饰板、底板、备用轮罩、坐椅靠背、仪表板、扶手、手套箱、后架、座位底座、顶板、行李厢边框装饰条、头枕插件等；
(3)物流方面的应用：各种托盘，尤其是特殊规格的托盘、仓库铺垫板、包装箱、玻璃运输货架等；
(4)园林方面应用：室外桌椅、庭院扶手及装饰板、花箱、露天铺地板、废物箱等；
(5)室内装潢方面应用：各种装饰条、装饰板、镜框条、窗帘杆、窗帘圈及装饰件、活动百叶窗等；
(6)其他：船舱隔板、储存箱、活动架等。
6 木塑制品的技术发展
近年来，木塑制品的技术进展有5个特点：
(1)单组分再生料向多组分再生料方向发展，使回收的多组分废旧塑料(PE、PP、PVC、ABS 等)只需初步清洗，加入特殊增粘剂及相融剂即可进行木塑产品的挤出。
(2)从单螺杆向双螺杆方向发展，专用设备的开发，从单螺杆向双螺杆方向发展，由水冷成型挤出向空气冷却成型挤出发展。
(3)完善专用模具和特殊成型技术，木粉的超高添加量使挤出物料流动性差且不易冷却，传统的模具和定型设备将无法满足产品的需要。
(4)木粉份数由低份数(50份以下)向高份数(100份以上)发展，木粉份数甚至向200份以上的添加份数发展。
(5)产品由低档(如木塑托盘)向高档(如室内地板)发展。
结束语
由于木塑复合材料具有单纯的木材和塑料无法比拟的诸多优点，已受到国内外的广泛关注。该材料可以回收利用低成本的废旧木材和塑料，生产的木塑复合材料可用作替代木材使用，可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾。木塑复合材料生产技术既符合国家经济形势发展的需要，也符合国家的产业政策，而且产品使用范围广。因此，木塑复合材料是一种极具发展前途的绿色环保材料，也是一项有生命力的创新技术，具有广阔的市场前景和良好的经济效益和社会效益。
木塑复合材料
***公司 年产1万吨木塑复合材料技改项目资金申请报告
编制时间：2011年11月 第一章项目单位基本情况及财务状况 1.1项目单位基本情况 ***公司是***人民政府2007年重点招商引资的一家以发展红椿木种植及林产品精加工的涉林企业。企业于2009年入住***工业园区，注册资金1000 万元。主要从事林地流转,发展红椿木种植基地和林产品精加工。公司于2009年被增补授予“***林业产业化龙头企业”称号。 企业现在拥有木材加工厂两座，一座是位于***的木材粗加工厂，一座是位于***木材精加工厂。厂区占地面积总计21938.4平方米。至2010年底公司已投入资金2000余万元，建设宿舍楼及钢结构厂房9446.71平方米，引进先进的木材精加工设备35台套。 企业现阶段主要产品是出口包装箱的围板，连接板及托盘，通过采取销售联盟合作方式产品远销欧美市场，公司已与***木业包装、江苏***木业、江苏***木业签订10年的产业基地、技术、销售三联盟合作协议。通过不断的技术革新，公司已形成年加工2万方的木材加工能力。公司2010年完成销售2561万元。 企业现有职工136人；其中工程技术人员19人。公司领导班子共7人，其中总经理1人，副总经理3人，经理助理1人，工会主席1人，监事会人员1人，公司管理层平均年龄35岁，全部具有大专及以上学历。 企业通过现代社会先进的管理模式与经验，企业管理正步入科学化、人性化。企业有严谨的人、财、物、生产、技术、经营、管理制度，产品生产成本核算可以量化、细化到每一道细小环节，为独成本核算提供科学、切实可行的依据。 ***公司拟在现在现有厂区设备基础上，进行年产1万吨木塑复合材料项目技改，截止2011年11月，已初步完成地坪整理及钢结构厂房建造，项目进度完成40%。 1.2项目单位财务状况 ***公司经过不断的连续投入与飞速发展，截止2010年底公司总资产已达到3946万元。各类财务数据详见下表：
木塑复合材料
木塑复合材料 一，木塑复合材料定义 以木材为主要原料，经过适当的处理使其与各种塑料通过不同的复合方法生成的高性能、高附加值的新型复合材料。又称WPC. 木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。 如下图所示
二，木塑复合材料的主要特点 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普通木质材料。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、改性等改变，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。 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。可以分解，不会造成“白色污染”，是真正的绿色环保产品。 7）原料来源广泛。生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维，另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。
8）可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小。随着对木塑复合材料的研发，生产木塑复合材料的塑料原料，除了有高密度聚乙烯或聚丙烯以外，还有聚氯乙烯和PS。工艺也由最早的单螺杆挤出机发展成第二代锥形双螺杆挤出机，再到由平行双螺杆挤出机初步造粒，再由锥形螺杆挤出成型，可以弥补难以塑化，抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差和拉伸强度低的特点，徐州汉永塑料新材料有限公司在这方面取得了显著的成果。所制造的WPC材料完全可以达到GB/T24137和ASTM D7031；ASTM D7032；BS DD CEN/TS15534-3的要求 三，木塑复合材料适用范围 木塑复合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的应用，其中运用最广泛的是在建筑产品方面，占木塑复合用品总量的75%。 塑木板材产品具有广阔的应用前景和市场前景，其应用场合非常广泛。根据材料性能的应用范围和国内外的有关报道，目前已经开发的用途及使用场合如下：公园、球场、街道等场合，特别适合露天桌椅；建筑材料、吊板、屋顶、高速公路噪音隔板等；市政交通方面标记牌、广告板，格栅板，汽车装饰板材等；包装材料、搬运垫板、托盘和底盘；家庭围墙、花箱、篱笆、走道、地板、防潮隔板；各种体育馆装饰板材、地板;铁路枕木、矿井坑木;军事用具、武器附属品；计算机、电视机、洗衣机、冰箱等家电物品的外壳；汽车配件等。将来使用最大市场是逐步替代塑钢、铝合金建材市场
木塑复合材料概述汇总
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 木塑复合材料的特点： (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。
最新版木塑复合材料(WPC)可行性研究报告
木塑复合材料（WP）C 项 目 建 议 书 二0 一一年九月
二、项日提出的背景和发展概况 三、项目研究的依据 四、项日建设的必要性和意义 五、项目建设的有利条件 六、产品市场预测和项目建设规模 七、工程技术方案 八、环境保护与劳动安全 九、项目进度安排 十、投资估算和资金筹措 H^一、经济效益和社会效益分析十二、财务与敏感性分析 十三、结论及建议
第一章项目概况 一、项目名称：木塑复合材料（WPC ）项目 二、承办单位：** 木业有限公司 三、项目负责人：** 四、项目性质：新建 五、建设地址：** 六、建设规模： 项目占地8000 平方米。新建厂房4200 平方米，办公楼1600 平方米，宿舍900 平方米，仓库1800 平方米，购进先进设备。建设年产1.5 万吨木塑复合材料生产线。 七、项目总投资与资金筹措： 项目总投资人民币3600 万元，固定资产投资2800 万元，流动资金800 万元。资金为企业自筹。 项目分二期实施，计划第一期（2011 年12 月-2012 年 5 月）投资800 万元，在** 经济区内规划整理土地15 亩，进行基础设施的建设。第二期（2012 年6 月-2013 年5 月）投资1800 万元完善基础设施建设和购进设备进行试生产。 八、项目经济效益分析： 该项目顺利投产后预计年销售额5000 万元，生产成本投入2840 万元。销售税金及附加560 万元。年实现利润2040 万元。项目投资回收期为 2.45 年，投资利润率为40.8% 。 九、合作方式：独资或合资 第二章项目提出的背景和发展概况 一、项目建设背景和意义 随着人们环保意识的加强，要求保护森林资源，减少利用新木材的呼声日趋高涨，回收利用成本低的废旧木材和塑料成为工业界和科学界普遍关注的问题，促进和推动了对木塑复合材料WPC （Wood Plastic Composite）的研究和开发工作，并取得了实质性进展，其应用也呈加速发展态势。 众所周知，废木材和农业纤维以前都只能焚烧处理，产生的
木塑复合材料及其材料配方
木塑复合材料及其材料配方 木塑复合材料是采用热熔塑胶，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及它们的共聚物作为胶粘剂，用木质粉料如木材、农植物秸杆、农植物壳类物粉料为填充料，经挤压法成型或压制法、注塑法成型所形成的复合材料。其中的热熔塑胶原料可采用工业或生活的废弃料，木粉也可以采用木材加工的下脚料、小径材等低品质木材。从生产原料的角度而言，木质塑料制品减缓和免除了塑料废弃物的公害污染，也免除了农植物焚烧给环境带来的污染。复合过程中材料配方的选择涉及到如下几个方面： 1.聚合物 用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料，热固性塑料如环氧树脂，热塑性塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及聚氧乙烯(PVC)。由于木纤维热稳定较差，只有加工温度在200℃以下的热塑性塑料才被广泛使用，尤其是聚乙烯。塑料聚合物的选择主要依据有：聚合物的固有特性、产品需要、原料可得性、成本及对其熟知的程度。如：聚丙烯主要用于汽车制品和日用生活品等，聚氯乙烯主要用于建筑门窗、铺盖板等。此外，塑料的熔体流动速率(MFI)对复合材料性能也有一定影响，在相同加工工艺条件下，树脂的MFI较高，木粉的总体浸润性较好，木粉的的分布也越均匀，而木粉的浸润性和分布影响复合材料的机械性能，尤其是冲击强度。 2.添加剂 由于木粉具有较强的吸水性，且极性很强，而热塑性塑料多数为非极性的，具有疏水性，所以两者之间的相容性较差，界面的粘结力很小，常需使用适当的添加剂来改性聚合物和木粉的表面，以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力。而且，高填充量木粉在熔融的热塑性塑料中分散效果差，常以某种聚集状态的形式存在，使得熔体流动性差，挤出成型加工困难，需加入表面处理剂来改善流动性以利于挤出成型。同时，塑料基体也需要加入各种助剂来改善其加工性能及其成品的使用性能，提高木粉和聚合物之间的结合力和复合材料的机械性能。常用的添加剂包括如下几类： a)偶联剂能使塑料与木粉表面之间产生强的界面结合；同时能降低木粉的吸水性，提高木粉与塑料的相容性及分散性，所以复合材料的力学性能明显提高。常用的偶联剂主要有：异氰酸盐、过氧化异丙苯、铝酸酯、酞酸酯类、硅烷偶联剂、马来酸酐改性聚丙剂(MAN-g-PP)、乙烯-丙烯酸酯(EAA)。一般偶联剂的添加量为木粉添加量的1wt%～8wt%，如硅烷偶联剂可以提高塑料与木粉的粘结力，改善木粉的分散性，减少吸水性，而用碱性处理木粉只能改善木粉的分散性，不能改善木粉的吸水性及其与塑料的粘结性。需注意的是马来酸盐偶联剂与硬脂酸盐润滑剂会发生相斥的反应，一起使用时导致产品质量和产量降低。 b)增塑剂对于一些玻璃化温度和熔融流动粘度较高的树脂如硬度PVC，与木粉进行复合时加工困难，常常需要添加增塑剂来改善其加工性能。增塑剂分子结构中含有极性和非极性两种基因，在高温剪切作用下，它能进入聚合物分子链中，通过极性基因互相吸引形成均匀稳定体系，而它较长的非极性分子的插入减弱了聚合物分子的相互吸引，从而使加工容易进行。在木塑复合材料中常要加入的增
发泡木塑复合材料浅谈
发泡木塑复合材料浅谈 赵倩 河北农业大学林学院木材科学与工程0802班 摘要：本文简述了发泡木塑复合材料的独特优点，归纳总结了木粉处理、配方、成型工艺、及成型设备等关键技术，并就当前的发展情况，提出了发泡木塑复合材料的发展方向。 关键词：木塑复合材料；发泡；pvc 1 为何而来——发展背景 木塑复合材料（WPC）是以木材为主要原料（形式有锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等），经过适当的处理使其与各种塑料（用于木塑复合材料的热塑性塑料主要有聚氯乙烯(PVC}，聚乙烯PEA ，聚丙烯(PPS) ，聚苯乙烯(PST) ，聚甲基丙烯酸甲酷（CPMM），以及聚乙烯（PE），聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等)按一定比例混合并添加特制的助剂，如偶联剂、分散剂、增塑剂、润滑剂等加工助剂，经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料，是一种高性能、高附加值的绿色环保复合材料。所选用的塑料可以是新料，也可以是回收的废旧塑料，添加的植物纤维来源丰富，价格低廉，并且可以回收利用。 木塑复合材料兼具木材和塑料的双重特性：易于进行二次加工，无毒，不怕虫蛀，耐水，可重复利用等。而相对于塑料来说，其韧性、冲击强度和弯曲强度等都会有所降低；而相对天然木材，密度又通常是木材的好几倍。因此它的应用领域受到了一定的限制。为了改善木塑复合材料的力学性能、降低复合材料的密度和成本, 微孔发泡木塑复合材料近年来成为当前木塑复合材料研究的热点。目前已经制得PE、PP、PVC、PS、PUR基等类型木塑复合发泡塑料，其中PVC基木塑复合发泡塑料以其化学稳定性强、强度高、耐酸碱腐蚀、耐水浸泡、阻燃及成本低等优点而被广泛应用。 2 是什么——发泡木塑复合材料的概念 发泡木塑复合材料是在木塑复合材料的基础配方上按一定质量比例混合入发泡剂、成核剂、发泡助剂等，同样经塑料成型设备加热熔融成为一种带连续均匀分布发泡微孔的复合材料。 3 怎么造——发泡木塑复合材料生产工艺 3.1 木粉处理 木粉的选择对木塑复合材料的发泡性能有重要影响。木粉粒径减小，发泡容易；但是颗粒过小
热塑性木塑复合材料
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。前目采用的方法主要有: 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。因此, 木塑复合材料在生产中的最大问题除了相容性之外还有分散性问题。相容剂可以改善木纤维在聚烯烃树脂中的分散性, 而偶联剂可以改善木纤维与树脂之间的粘结, 因而可以提高木纤维塑料复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度; 降低木纤维塑料复合材料的吸水率; 提高热塑性木纤维复合材料在湿态条件下的力学性能的保 留率以及热变形温度。用于WPC 的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。 通常认为乙酰化处理原理是纤维组分的羟基与乙酸酐的酰基反应。由于木纤维中排列紧密, 有强交联键的结晶区的羟基完全不可接触到, 因此参与反应的羟基只是纤维组分( 木质素、半纤维和无定形纤维) 的小部分。乙酰化作用能降低木材在水中的膨胀, 大大减少天然纤维的吸水, 提高界面剪切强度, 增加纤维表面自由能。纤维含量80~ 90w t%时, 乙酰化可提高尺寸稳定性。硬脂酸作为胶粘剂可对纤维表面改性。利用羧基COOH 与纤维的羟基发生酯化反应, 从而减少与水键合的羟基数量。此外, 硬脂酸的长烃链是憎水基团, 能为纤维提供特别保护。 用硅烷偶联剂对木纤维处理后, 再接枝甲基丙烯酸甲酯单体, 同时使MMA 适当聚合, 也是一种木纤维改性的方法。通常认为, 将MMA 单体在常温真空浸渍木纤维要比在非真空条件下的浸渍效果好。但若采用甲醇作为MMA 的膨胀溶解剂, 能极大提高接枝率、拉伸强度、弯曲强度和压缩强度, 并可以获得与真空条件相似效果。 马来酸酐处理后制得的WPC 硬度大大提高, 并且可以限制样品膨胀, 阻止水及蒸汽的吸收, 这方面对硬木的效果最为明显。
木塑复合材料
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。木塑复合材料的性能特点与应用： 木塑复合材料具有如下优点：易于加工。木塑材料内含聚酯和纤维，因此具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木匠工具便可完成，且握钉力明显优于其他合成材料；强度高、耐用性好。木塑复合材料具有较好的弹性模量。另外，由于内含木质纤维并经树脂固化，因而具有与硬木相当的抗压、抗冲击等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料；耐水、耐腐蚀。木塑材料及其产品可抗强酸碱，耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不容易被虫蛀，不长真菌；可调整性强。通过加入不同的助剂，聚酯可以发生聚合、发泡、固化、改性等变化，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，符合抗老化、防静电、阻燃等特殊要求；原料来历广泛。木塑材料除了使用一定数目的助剂以外，95%以上的原料均为聚酯和木质纤维，其来历广，价格低廉。 木塑复合材料应用于包装行业主要是托盘、包装箱、集装用具等。仅以托盘为例，目前，北美地区托盘用量每一年高达 2 亿多个；日本托盘用量每一年约 600 万个；据预测，往后几年内我国木托盘的年均匀使用量可能会突破 2000 万个。因而在国内外有很大的市场需求。 木塑材料因具有耐潮、防虫蛀等特点，适用于仓储行业使用的货架铺板、枕木、铺梁、地板等。在我国，仓储行业应用木塑材料虽刚开始，但需求量却在迅速增加。
木塑复合材料综述
木塑复合材料发展与研究 朱东锋 （浙江工商大学环境学院，浙江杭州310012） 摘要：本文着重阐述了木塑复合材料的发展历史及与研究现状，通过结构特性和影响因素的分析，最后对我国未来发展的趋势，提出了一些针对性的建议。 关键词：木塑复合材料；因素；发展趋势；建议 Abstract: This paper focuses on the development history and the status of wood-plastic composite through analysis of the structural characteristics and. Influencing factors, the last of China’s future developments trends, made a number of specific recommendations Keywords: Wood-plastic composite materials; Factors; Developments trends; Recommendations 1 前言 1.1 木塑复合材料的背景 木塑复合材料(Wood plastic composites，简称WPC)是采用木质纤维或植物纤维填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年来，木塑复合材料引起了科技界和工业界的极大关注，是当今世界上许多国家逐步研究推广应用的新型材料。其原因是：现代生活中人们对塑料的依赖性越来越强，从简单的生活器具到昂贵的家用电器，从办公日用品到尖端的科学仪器，无处不昭示着塑料的存在。然而，人们在享受便利生活、感叹科技发达的同时，又被挥之不去的白色污染所困扰。 为此，目前世界各国都投入人力、物力，开发各种废旧塑料回收利用的技术，致力于降低塑料回收利用的成本和开发其合适的应用领域。此外，目前全球森林资源日渐枯竭，人们已经认识到森林在保护环境，维持生态平衡中的重要作用，限伐、禁伐森林的法令不断颁布，对于木材的利用提出高的要求。一方面尽量减少木材的采伐量，推进寻找木材的替代品，另一方面要提高木材的利用率。传统木材的使用中有25％～30％属于“废料”，如何将这些边角料加以利用，提高木材工业利用效率。WPC产品恰好为废旧塑料的循环利用提供了良好的出路、它的代木作用又对节省木材资源起到了不容忽视的作用[1]。
木塑复合材料的分类及改性
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
木塑复合材料的研究进展
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来看,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、具有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面。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)以及线形低密度聚乙烯(LLDPE),性能各有不同,其中HDPE在木塑复合材料的应用最为广泛。 Cui J.等[1]将丙烯酰胺-甲醛-尿素三元共聚物(AMFU)用于增容植物纤维/HDPE复合材料体系，结果表明AMFU对植物纤维/HDPE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。该研究给出了一种增容木塑复合材料的新途径。 Tan H.等[2]研究了MAPE对椰壳纤维/LLDPE复合材料体系力学性能的影响，并用扫描电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MAPE的复合材料有更好的界面粘接，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，目前作为塑料使用的PP一般均为等规结构的。PP的电绝缘性和耐化学腐蚀性优良，尤其是力学性能和耐热性在通用塑料中是最好的，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，Hristov V.等[3]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。结果发现，在木粉含量为50wt%,未添加TPSE和MAPP的情况下，挤出物表面粗糙，且有严重的撕裂现象。当加入1wt%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。另外还发现MAPP的加入也能降低表面缺陷的程度。 Danyadi L.等[4]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提高，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能更为有效。 Kokta B. V.等[5]系统研究了聚丙烯接枝马来酸酐(MAPP)、过氧化二异丙苯(DCP)和顺丁胶异氰酸盐(PBNCO)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提高的同时避免了拉伸强度的降低。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，
纳米复合材料
纳米复合材料 复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分，近年来发展很快，世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料、纳米钨铜复合材料。在纳米聚合物基复合材料方面，主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体，分散水平达到纳米级，得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中，纳米蒙脱土的层间距为1.96nm，处于国内同类材料的领先水平（中国科学院为1.5~1.7nm），蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度1~1.5nm的纳米微粒，其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀，此材料已经实现了产业化；正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果，纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nm以下，此项技术正在申报发明专利。由于纳米聚合物复合材料的成型工艺不同于普通的聚合物，本方向还积极开展新的成型方法研究，以促进纳米复合材料产业化的进行。碳纳米管是上个世纪九十年代初发现的一种新型的碳团簇类纤维材料，具有许多特别优秀的性能。我们在碳纳米管取得的研究成果主要包括：1）大规模生产多壁碳纳米管的技术，生产出的碳纳米管的质量处于世界先进水平，生产成本也很低，为碳纳米管的工业应用创造了条件。2）开发了制造碳纳米管为电极材料的双电层大容量电容器的技术。3）开发了制造具有软基底定向碳纳米管膜的技术。钨铜复合材料具有良好的导电导热性、低的热膨胀系数而被广泛地用作电接触材料、电子封装和热沉材料。采用纳米粉末制备的纳米钨铜复合材料具有非常优越的物理力学性能，我们采用国际前沿的金属复合盐溶液雾化干燥还原技术成功制备了纳米钨铜复合粉体和纳米氮化钨－铜复合粉体，目前正在加紧其产业化应用研究。 功能复合材料 功能复合材料是指除机械性能以外而提供其他物理性能的复合材料。如:导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防热、吸声、隔热等凸显某一功能。统称为功能复合材料。功能复合材料主要由功能体和增强体及基体组成。功能体可由一种或以上功能材料组成。多元功能体的复合材料可以具有多种功能。同时，还有可能由于复合效应而产生新的功能。多功能复合材料是功能复合材料的发展方向。 塑木复合材料 塑木是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等低值生物质纤维为主原料，与塑料合成的一种复合材料。它
1.3 塑木复合材料的应用概述
1.3 塑木复合材料的应用概述 塑木制品的市场化在国外只有20余年历史，在我国也只有十多年时间。随着资源综合利用好环保意识的增强，塑木复合材料越来越世界各国的重视，目前已进入一个高速发展的阶段。新产品不断涌现，应用领域迅速扩大。在我国从上世纪90年代末的塑木托盘进入市场开始，现在已逐步普及到园林景观、室外建材、家具、物流设施、市政设施、码头港口、室内外装饰……等领域，还成功地进入了北京奥运、上海世博会、广州亚运会等工程。现将有关的应用情况分别介绍如下： 1.3.1 塑木铺板（Decking） 由于塑木复合材料与木材相比具有耐水、耐腐蚀、无木刺、不需油漆、使用寿命长等优点，塑木铺板至今仍是塑木产品中应用量最大的产品，大量应用于室外地板，如露台地板、阳台地板、栈桥铺板、室内外游泳池周围的铺地板、室外台阶板等，目前也出现用塑木材料做基层地板，上面复合耐磨或装饰层，应用于室内潮湿区域，如卫生间、厨房等。但由于其抗蠕变性能、刚性、抗弯强度低于实木，因此在使用过程中往往需要根据材料的性能，通过调整龙骨的支撑跨距加以弥补。 在我国塑木铺板类产品是市场销售量最大的产品，前几年出口量（主要是出口到欧美国家）大于内销量，这主要与产品的认知度和市场成熟度有关。 下面图片为塑木铺板的部分应用实例： 1.3.1.1室外塑木地板（图1- 1） 1
图1-1上海世博会工程铺设的塑木室外地板 1.3.1.2露台、阳台的塑木地板 在北美塑木地板在别墅的露台方面的应用是塑木产品的最主要的用途之一。在我国住宅的阳台或露台的应用也开始启动，即用长条形塑木室外地板在龙骨上安装（图1-2a），也有事先制作成各种规格图案的方形块状塑木地板（图1-2b、c），直接在水泥上铺设。小规格的方形地板还可以应用在室内的涉水区域做脚垫，如淋浴房、卫生间、厨房水池前等。 a）安装在阳台的长条地板 2
木塑复合材料的关键原材料概况_高华
木塑复合材料的关键原材料概况 高 华1，黄海兵2，吕蕾2，高鹏2 （1.贵州民族大学信息工程学院，贵州贵阳550025；2.黑龙江省林业科学院木材科学研究所，黑龙江哈尔滨150081） 摘要：介绍了木塑复合材料关键原料植物纤维、塑料和相容剂的概况及特性，在此基础上阐述了国内外近年来各类木塑复合材料的发展现状。 关键词：植物纤维；塑料；相容剂；复合材料中图分类号：ＴＳ６１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５－２９５３（２０１５）０６－００１１－０３ Overview of Key Raw Materials of Wood/Plastic Composites GAO Hua 1，HUANG Hai-bing 2，LV Lei 2，GAO Peng 2 （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＧｕｉｚｈｏｕＭｉｎｚｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧｕｉｙａｎｇＧｕｉｚｈｏｕ５５００２５，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，ＨａｒｂｉｎＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１５００８１，Ｃｈｉｎａ） Abstract ：Ｔｈｅｂｒｉｅｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｋｅｙｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｗｏｏｄ／ｐｌａｓｔｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ｉ．ｅ．ｐｌａｎｔｆｉｂｅｒ，ｐｌａｓｔｉｃｓａｎｄｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｚｅｒ，ａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｂａｓｅｄｏｎｗｈｉｃｈ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｋｉｎｄｓｏｆｗｏｏｄ／ｐｌａｓｔｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Key words ：ｐｌａｎｔｆｉｂｅｒ；ｐｌａｓｔｉｃｓ；ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｚｅｒ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ 我国森林覆盖率低，人均森林面积少，木材资源相对短缺，但木材消费量却在不断增加，木材供需矛盾日益突出。木塑复合材料（Wood Plastic Composites ，WPC ）是以木粉、稻壳、秸秆等植物纤维（通常含量大于50%）与各种塑料通过热压、挤出等加工方法制成的一种新型复合材料［1］。该材料兼具植物纤维和塑料两种材料的优点，是一种极具发展前途的低碳环保材料。由木塑复合材料来弥补国内木材供应的一部分缺口，可有效缓解木材供需矛盾，实现木材资源的可持续利用。 1植物纤维 植物纤维质轻、价廉、长径比大，具有比强度高、对设备磨损小、可再生及可生物降解等优点［2］，因而在木塑复合材料领域具有广阔的应用前景。 1.1 木纤维 自然界中木纤维资源最丰富，用于木塑复合材料 的木材以木粉和木纤维居多，不同的生产工艺对木材的形态要求也不同。由于木纤维中含有大量的极性亲水基团羟基，导致木纤维与非极性树脂基体之间的界面相容性差，即两者之间的界面结合能力较弱。当复合材料受到外力作用时，不能有效地将应力从基体传递给木纤维，所以复合材料的力学强度较低［3-4］。目前主要研究仍集中在木纤维含量较高情况下，提高木塑复合材料的界面相容性，制备性能优良、符合要求的复合材料等方面。1.2麻纤维 我国麻纤维资源丰富、品种繁多，如苎麻、亚麻、剑麻、洋麻、大麻和黄麻等。麻类纤维具有价廉、质轻、比强度和比模量高、耐摩擦、耐腐蚀等优点，因此利用麻纤维增强塑料制备复合材料发展潜力很大。目前，科研人员正致力于在完全掌握纤维特性的基础上，最大程 度地采用物理或化学等方法对纤维进行改性，以提高 纤维自身的性能及改善纤维和树脂之间的界面相容 第43卷第6期林业机械与木工设备 Vo143No.62015年6月 FORESTRY MACHINERY &WOODWORKING EQUIPMENT Jun.2015 收稿日期： 2015-04-09基金项目：贵州民族大学引进人才科研项目；贵州省科学技术基金项目（黔科合LH 字［2014］7389号）第一作者简介：高 华（1982—），女，黑龙江哈尔滨人，副教授，博士，主要从事木塑复合材料研究。 DOI:10.13279/https://www.sodocs.net/doc/268390774.html,ki.fmwe.2015.0100
木塑复合材料(WPC)的特点及应用简介
木塑复合材料（WPC）特点及应用简介 木塑复合材料是以锯末，木屑，竹屑，稻壳，谷糠，花生壳，棉秸秆等低植生物质纤维为主原料，利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点，混配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，聚合木等，英文名称：Wood-Plastic Composites,缩写为WPC。它具备木材加工的所有特性。 这种新型材料具有五大特点： 1．原料资源化：其生物质材料部分基本为废弃物利用，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．使用环保化：木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均安全环保，无毒无害，其生产加工过程中也不会产生毒副作用，故对人体和环境均不构成任合危寄存器。 4．成本经济化：木塑制品实现了低价植材料抽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然木材，综合比较具有明显的经济性优势。 5．回收再生化：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”的循环给济模式。 木塑复合材料的应用领域： 1．建筑材料：包括基材，整体门板，墙板，地板和装饰材系列； 2．户外设施：包括栅栏，地板，立柱，扶手等几大类产品； 3．物流运输：主要有包装箱，集装箱板，轻，重型托盘等； 4．交通设施：主要有隔栏，隔板，护墙，标示牌等； 5．家俱用品：主要有衣柜，橱柜，茶几，花架等。 随着天然木材资源的日益减少，而对木质制品的市场需求量却与日俱增，假以时日，一个巨大的需求终究会使国内木塑材料的市场大门洞开。这是未来的必然趋势。 泽琦塑机公司从2000年开始，联合大专院校，模具生产厂家，专注于木塑设备和木塑工艺技术的研究和研发。先后研制出建筑装饰类，户外景观类等木塑生产设备及配方工艺。其主导产品——木塑生产设备已荣登国家发改委颁布鞋的《当前国家鼓励发展的环保产业设备2007目录》，其生产的木塑设备已装备国内众多知名木塑生产企业。 木塑产业作为国家发展循环经济和资源综合利用的重点支持产业，落实国家生物质复合材料项目的产业化决策，明确地把木塑产业纳入《国家“十一五”资源综合利用规划》大力推进国内木塑企业的研发和进步。让我们一起携手迎接木塑产业春天的到来！
纳米复合材料的研究及应用
纳米复合材料的研究及应用 纳米复合材料的定义： 纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称之为纳米复合材料。 复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分，近年来发展很快，世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料，纳米钨铜复合材料。 在纳米聚合物基复合材料方面，主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体，分散水平达到纳米级，得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中，纳米蒙脱土的层间距为1.96nm，处于国内同类材料的领先水平（中国科学院为1.5~1.7nm），蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度1~1.5nm的纳米微粒，其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀，此材料已经实现了产业化；正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果，纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nm以下，此项技术正在申报发明专利。 由于纳米聚合物复合材料的成型工艺不同于普通的聚合物，本方向还积极开展新的成型方法研究，以促进纳米复合材料产业化的进行。 常见的几种纳米复合材料： 1，天然硅酸盐蒙脱土 简介： 纳米蒙脱土系蒙皂石粘土（包括钙基、钠基、钠-钙基、镁基蒙粘土）经剥片分散、提纯改型、超细分级、特殊有机复合而成，平均晶片厚度小于25nm，蒙脱石含量大于95%。具有良好的分散性能，可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂，提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等，从而起到增强聚合物综合物理性能的作用，同时改善物料加工性能。在聚合物中的应用可以在聚合物时添加，也可以在熔融时共混添加（通常采用螺杆共混）。 蒙脱土主要成分蒙脱石，是由两层Si—O四面体和一层Al-O八面体，组成的层状硅酸盐晶体，层内含有阳离子主要是钠离子，镁离子，钙离子，其次有钾离子，锂离子等。蒙脱土的纳米有机改性目的是为了：将层内亲水层转变为疏水层，从而使高聚物与蒙脱土有更好的界面相容性。 化学成分： Ex(H2O)4｛(Al2-x,Mgx)2［(Si,Al)4O10］(OH)2｝又称微晶高岭石。上式中E为层间可交换阳离子，主要为Na+、Ca2+，其次有K+、Li+等。x为E作为一价阳离子时