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駝峰木塑分享發(fā)泡木塑復(fù)合材料性能及發(fā)展前景
來(lái)源：www.chengduke.cn 發(fā)布時(shí)間：2021年04月23日
塑木材料是在防腐木材料之后研發(fā)興起的一種建筑材料，主要有木塑地板、木塑花箱、木塑棧道材料、木塑亭子材料等產(chǎn)品。而發(fā)泡塑木復(fù)合材料是將塑料母粒、木粉、填料、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合，進(jìn)而成型過(guò)程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成，發(fā)泡劑在塑木共混物相體系中形成的氣體相可通過(guò)溶解氣體的分離、揮發(fā)性氣體的汽化或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的釋放等途徑實(shí)現(xiàn)。發(fā)泡塑木復(fù)合材料內(nèi)部良好的泡孔結(jié)構(gòu)有助于鈍化普通塑木中的裂紋尖 端，阻止裂紋擴(kuò)展，因而可以克服普通塑木復(fù)合材料脆性較大、抗沖擊強(qiáng)度較小和材料伸長(zhǎng)率較低的缺點(diǎn)。
另外，由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔，材料內(nèi)部空隙較大，制備時(shí)所用樹(shù)脂量大大削減，相對(duì)節(jié)約了原料成本，也有效降低了材料的密度（約為未發(fā)泡塑木復(fù)合材料的50% ，可達(dá)0.6—1.0g/cm3 ），材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高。此外，因發(fā)泡材料自重較輕，便于運(yùn)輸、施工和安裝，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品。
發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料，原料來(lái)源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可），制造成本低廉，其本身還可多次回收再利用，減少了塑料的使用量，降低了環(huán)境污染，也有益于保護(hù)森林資源。盡管目前國(guó)內(nèi)一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發(fā)發(fā)泡型純植物纖維緩沖包裝材料，但相比較而言，發(fā)泡塑木復(fù)合材料因集合了木材與塑料兩者之長(zhǎng)，因而仍在性能上更具優(yōu)勢(shì)，如強(qiáng)度更高、耐水性能更好、價(jià)格更低廉、應(yīng)用范圍更廣。這幾年塑木微發(fā)泡技術(shù)也有較大的發(fā)展，尤其是生產(chǎn)PVC基的生產(chǎn)企業(yè)，為適應(yīng)產(chǎn)品性能要求，開(kāi)發(fā)新型加工工藝,引入發(fā)泡工藝技術(shù),降低材料成本,擴(kuò)展WPC的使用范圍。發(fā)泡塑木復(fù)合材料可以用作汽車(chē)工業(yè)要求的質(zhì)量輕而強(qiáng)度高的部件、運(yùn)動(dòng)器械、包裝、建筑行業(yè)的保溫與隔熱材料等，在應(yīng)用領(lǐng)域中大放異彩。
近年來(lái)，發(fā)泡木塑復(fù)合材料成為木基材料和高分子材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量的研究，并取得豐碩的成果?？傮w上，目前的研究主要從“發(fā)泡機(jī)理”、“界面改性”“塑料種類(lèi)”、“增強(qiáng)纖維”和“成型工藝”等方向分析發(fā)泡木塑復(fù)合材料“材料組成”、“成型工 藝”和“結(jié)構(gòu)性能”三者 之間的關(guān)系，從而提高發(fā)泡木塑復(fù)合材料的產(chǎn)品性能。
目前，發(fā)泡塑木復(fù)合材料的研究在國(guó)內(nèi)外都取得了重大進(jìn)展，并獲得了一系列重要的研究成果，推動(dòng)塑木復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。發(fā)泡塑木復(fù)合材料具有低成本、輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫吸音等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)需求和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越大，但現(xiàn)有的產(chǎn)品難以滿(mǎn)足需求，因此需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝實(shí)現(xiàn)上進(jìn)行深入研究，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)泡塑木復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化。今后的研究趨勢(shì)將集中于以下幾個(gè)方面。
新型發(fā)泡技術(shù)的開(kāi)發(fā)
克服塑木復(fù)合材料固有的缺陷，提高材料性能，但目前制備的發(fā)泡材料泡孔結(jié)構(gòu)并不理想。超臨界流體注塑成型等新型發(fā)泡工藝將是未來(lái)研究的重點(diǎn)。
改善塑木復(fù)合材料界面相容性對(duì)塑木復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，界面相容性是制約材料應(yīng)用的重要因素，而發(fā)泡塑木復(fù)合材料，泡孔的存在更是削弱了塑料與纖維之間的連接。雖然目前使用的偶聯(lián)劑對(duì)改善界面相容性具有一定的作用，但這方面仍存在提升的空間。
功能性材料的研制
為了擴(kuò)展發(fā)泡塑木復(fù)合材料的應(yīng)用范圍，開(kāi)發(fā)具有隔音隔熱、防腐阻燃、耐老化、抗蠕變等功能的材料是下一步的研發(fā)重點(diǎn)。
提高纖維含量
生物質(zhì)纖維作為一種可再生的資源，與塑料相比更加節(jié)能環(huán)保、價(jià)格更低，增加發(fā)泡塑木復(fù)合材料中纖維成分不但可以降低成本，還可以加快材料的降解速度。但增大纖維用量必定使發(fā)泡更加困難，材料的一些性能也會(huì)降低。因此，纖維含量的提高將會(huì)是未來(lái)研究的方向。
隨著資源的日益匱乏，人們對(duì)塑木復(fù)合材料的需求必將日益提高，這也對(duì)塑木復(fù)合材料的制備技術(shù)提出了更高的要求，未來(lái)的發(fā)泡塑木復(fù)合材料也將會(huì)朝著產(chǎn)品功能化、多樣化的方向發(fā)展。在建筑裝修時(shí)，我們都喜歡與自然結(jié)合，但與此同時(shí)我們還需要進(jìn)行自然保護(hù)，木塑復(fù)合材料正好可以解決這個(gè)問(wèn)題，既可以達(dá)到外觀結(jié)合木材的美觀，又可以節(jié)省能源不影響自然環(huán)境，控制了濫砍濫伐情況。
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另外，由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔，材料內(nèi)部空隙較大，制備時(shí)所用樹(shù)脂量大大削減，相對(duì)節(jié)約了原料成本，也有效降低了材料的密度（約為未發(fā)泡塑木復(fù)合材料的50% ，可達(dá)0.6—1.0g/cm3 ），材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高。此外，因發(fā)泡材料自重較輕，便于運(yùn)輸、施工和安裝，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品。
發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料，原料來(lái)源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可），制造成本低廉，其本身還可多次回收再利用，減少了塑料的使用量，降低了環(huán)境污染，也有益于保護(hù)森林資源。盡管目前國(guó)內(nèi)一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發(fā)發(fā)泡型純植物纖維緩沖包裝材料，但相比較而言，發(fā)泡塑木復(fù)合材料因集合了木材與塑料兩者之長(zhǎng)，因而仍在性能上更具優(yōu)勢(shì)，如強(qiáng)度更高、耐水性能更好、價(jià)格更低廉、應(yīng)用范圍更廣。這幾年塑木微發(fā)泡技術(shù)也有較大的發(fā)展，尤其是生產(chǎn)PVC基的生產(chǎn)企業(yè)，為適應(yīng)產(chǎn)品性能要求，開(kāi)發(fā)新型加工工藝,引入發(fā)泡工藝技術(shù),降低材料成本,擴(kuò)展WPC的使用范圍。發(fā)泡塑木復(fù)合材料可以用作汽車(chē)工業(yè)要求的質(zhì)量輕而強(qiáng)度高的部件、運(yùn)動(dòng)器械、包裝、建筑行業(yè)的保溫與隔熱材料等，在應(yīng)用領(lǐng)域中大放異彩。
近年來(lái)，發(fā)泡木塑復(fù)合材料成為木基材料和高分子材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量的研究，并取得豐碩的成果?？傮w上，目前的研究主要從“發(fā)泡機(jī)理”、“界面改性”“塑料種類(lèi)”、“增強(qiáng)纖維”和“成型工藝”等方向分析發(fā)泡木塑復(fù)合材料“材料組成”、“成型工 藝”和“結(jié)構(gòu)性能”三者 之間的關(guān)系，從而提高發(fā)泡木塑復(fù)合材料的產(chǎn)品性能。
目前，發(fā)泡塑木復(fù)合材料的研究在國(guó)內(nèi)外都取得了重大進(jìn)展，并獲得了一系列重要的研究成果，推動(dòng)塑木復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。發(fā)泡塑木復(fù)合材料具有低成本、輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫吸音等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)需求和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越大，但現(xiàn)有的產(chǎn)品難以滿(mǎn)足需求，因此需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝實(shí)現(xiàn)上進(jìn)行深入研究，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)泡塑木復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化。今后的研究趨勢(shì)將集中于以下幾個(gè)方面。
新型發(fā)泡技術(shù)的開(kāi)發(fā)
克服塑木復(fù)合材料固有的缺陷，提高材料性能，但目前制備的發(fā)泡材料泡孔結(jié)構(gòu)并不理想。超臨界流體注塑成型等新型發(fā)泡工藝將是未來(lái)研究的重點(diǎn)。
改善塑木復(fù)合材料界面相容性對(duì)塑木復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，界面相容性是制約材料應(yīng)用的重要因素，而發(fā)泡塑木復(fù)合材料，泡孔的存在更是削弱了塑料與纖維之間的連接。雖然目前使用的偶聯(lián)劑對(duì)改善界面相容性具有一定的作用，但這方面仍存在提升的空間。
功能性材料的研制
為了擴(kuò)展發(fā)泡塑木復(fù)合材料的應(yīng)用范圍，開(kāi)發(fā)具有隔音隔熱、防腐阻燃、耐老化、抗蠕變等功能的材料是下一步的研發(fā)重點(diǎn)。
提高纖維含量
生物質(zhì)纖維作為一種可再生的資源，與塑料相比更加節(jié)能環(huán)保、價(jià)格更低，增加發(fā)泡塑木復(fù)合材料中纖維成分不但可以降低成本，還可以加快材料的降解速度。但增大纖維用量必定使發(fā)泡更加困難，材料的一些性能也會(huì)降低。因此，纖維含量的提高將會(huì)是未來(lái)研究的方向。
隨著資源的日益匱乏，人們對(duì)塑木復(fù)合材料的需求必將日益提高，這也對(duì)塑木復(fù)合材料的制備技術(shù)提出了更高的要求，未來(lái)的發(fā)泡塑木復(fù)合材料也將會(huì)朝著產(chǎn)品功能化、多樣化的方向發(fā)展。在建筑裝修時(shí)，我們都喜歡與自然結(jié)合，但與此同時(shí)我們還需要進(jìn)行自然保護(hù)，木塑復(fù)合材料正好可以解決這個(gè)問(wèn)題，既可以達(dá)到外觀結(jié)合木材的美觀，又可以節(jié)省能源不影響自然環(huán)境，控制了濫砍濫伐情況。
