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塑木復合材料技術及市場應用優勢

發表時間: 2020-01-20 23:03:21

作者: 江蘇郁林生塑木科技有限公司

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     PVC /塑木復合材料是最早的工業化塑木復合材料之一,其用途已迅速增長。 與其他聚烯烴塑料木相比,PVC /塑料木復合材料具有良好的剛性和較低的價格。 PVC的外觀為木制品行業帶來了一場革命。 

特別是在當今資源緊缺的情況下,它為塑料木業帶來了新的活力。  

 1。 PVC / WPC的特征  

 PVC的優點包括:  

(1)耐水性:木材本身的吸水率高達8 -10,但是在對塑料木料進行表面處理之后,在其表面上形成聚合物膜,并且塑料木料也被聚合物材料緊密覆蓋。測試結果表明, Small 2材料的吸水率具有一定的防水性能。  

優良優異的阻燃性:這與聚氯乙烯的分子結構有關。這種材料,因為PVC分子結構中的氯含量高達56,并且氯本身具有起火自熄的功能。  

(2)良好的防霉性性能:塑木經過表面處理并同時覆蓋有高分子材料,霉菌缺乏繁殖環境。在塑木處理過程中,防霉劑被吸附在表面上,這也提高了產品的防霉性能。  

(3)強烈的木質感:塑木中的PVC /塑木復合材料可以達到30-50。同時,通過微發泡,產品的密度可以控制在0.61.0g / cm之間,非常接近木材的密度,內部組織密實。具有天然的木質感。 可以調整各種顏色以避免色差的麻煩。

(4)腐蝕耐腐蝕性:WPC本身的耐腐蝕性很差,但被高分子材料覆蓋,而PVC本身具有良好的酸堿惰性。  

(5)實用性:PVC塑膠木料可根據木材的種類和顏色生產不同等級,不同規格和不同顏色的產品。 

      由于生產過程采用擠壓成型,因此可以實現自動連續生產,并且可以任意確定長度,這超出了原木的范圍.PVC /塑木復合材料也有一些缺點。例如,使用木纖維作為填料會降低材料的延展性和沖擊強度,并且其脆性大于純塑料的脆性。木材/塑料復合材料的密度通常是實木材料密度的兩倍以上,這也在一定程度上限制了其應用。 

     通常,使用發泡方法來改善其不足。對于木材/塑料復合材料發泡,可以使用兩種方法:物理發泡和化學發泡。 產生的氣體起泡。當加熱化學物質時,后者由分解或反應產生的氣體發泡。 此外,為了確保材料具有一定的剛性和強度,起泡程度通常為低起泡性,即起泡材料的密度大于0.4g / cm3。 實現高性能和高質量比的材料的有效方法之一是木纖維復合材料的微孔發泡。微孔泡沫材料的孔密度為109?1015孔/ cm 3,孔直徑為0.1?10.0Lm。 其泡孔尺寸比傳統發泡材料小得多,這些小氣泡可有效防止原始氣泡裂紋的傳播使裂紋變鈍,因此在沖擊強度,韌性,疲勞循環,熱穩定性等方面的性能得到了顯著改善,并且氣泡的存在降低了材料的密度。 

       因此,木纖維復合材料的微孔發泡可以克服物理和機械性能方面的缺陷,并在很大程度上改善材料的性能。        

 2。 PVC /塑料木復合材料市場的熱點  

       據報道,發泡塑料木約占塑料木總量的20%,其中大部分是PVC基塑料木。非晶態塑料(例如PVC和PS)比結晶性塑料PP和PE易于發泡,因為通常非晶態塑料

高熔體強度。 

      結晶塑料的熔體粘度低,這有助于添加相對大量的木纖維。 具有高熔融粘度的無定形塑料不會吸收木纖維。 它不利于木纖維的均勻分散,但其保持和固定氣泡的效果很好。 

      此外,發泡通常會降低型材的硬度和彎曲強度。泡沫塑料木材的抗彎強度僅為非泡沫塑料木材的1/3至1/2,具體取決于氣泡的大小,木材填充量及其大小和樹脂類型,而泡沫聚烯烴的剛性和撓曲強度低于泡沫聚氯乙烯,因為聚氯乙烯與木纖維相對相容。 

      目前,PVC /塑料木系統的研究內容主要包括:提高沖擊強度及其對其他性能的影響,化學發泡的工藝條件,發泡效果及其與性能的關系,以及發泡對沖擊強度的影響等等。     

 3。 PVC /塑料復合材料的原材料選擇  

     塑料原材料的選擇主要是通過在機械產品的機械粉碎和磨碎后使用機械殘留物和木屑生產的。 

     作為PVC /塑木復合擠出發泡原料的PVC,選擇合適的分子量PVC非常重要,因為分子量和分布會影響聚合物的流變性,這對聚合物的生長有很大影響氣泡。分子量太低,熔體強度差,熔體對起泡氣體逸出的抵抗力差,并且難以獲得均勻且細小的泡沫。 增長導致發泡不足,并且很難獲得具有高膨脹率的泡沫。         

      在發泡塑料中使用的發泡劑種類很多?;瘜W發泡劑主要有兩種類型:吸熱發泡劑(如NaHCO 3)和放熱發泡劑偶氮二苯甲酰胺AC.它們的不同熱分解行為會影響聚合物熔體的粘彈性和發泡形態。 

     考慮到所有因素,選擇AC作為PVC塑料木材發泡的發泡劑。  因為PVC是疏水性物質,而WPC是親水性物質,所以兩者之間的耦合力兩者非常差。為了使WPC在PVC基質中均勻分布并獲得均勻的孔結構,必須添加 Coupling劑以提高PVC和WPC的相容性。 

      研究表明,由于氨基硅烷可為木纖維提供氨,木纖維具有較強的堿度和供電子能力。用氨基硅烷處理PVC后,PVC具有更強的酸性。 因此,氨基硅烷會引起PVC和WPC之間在界面處發生化學反應,形成有效的偶聯劑。  由于化學發泡劑AC劇烈分解,會產生大量氣體,并且散發大量熱量,很容易發生細胞融合現象。分解溫度過高,可能導致塑料木炭燒焦和降解。 發泡劑通過輔助發泡劑的活化而開始分解,并降低其熱分解溫度,因此可根據PVC的擠出溫度將分解溫度降低至1600C-1700C。 

      常用的輔助發泡劑是三元硫酸鉛,三元亞磷酸鉛,硬脂酸鈣,硬脂酸鋅等。  增塑劑增塑劑的作用是促進鋁的增塑和熔融。 PVC,并提高熔體的強度和伸長率,使熔體具有很強的抗拉伸能力,可有效防止氣體從樣品表面逸出并使發泡過程更穩定。根據研究,丙烯酸酯是一種有效的增塑劑。成核劑成核劑的作用是為聚合物提供適當的表面能中心,并降低聚合物熔體的表面張力。 從而提供大量的成核點并促進氣泡的成核。對聚合物具有良好粘合性的成核劑不能促進成核,甚至不能阻止成核。 

      常用的成核劑是TiOx,SiO1和CaCO:等。成核劑的粒徑越小,分散性越好,并且對發泡越有利。 潤滑劑一般來說,PVC的流動性差。為了改善其流動性并形成光滑的表面,必須添加適量的潤滑劑。 潤滑劑的添加也會影響產品的表面光澤以及熔體中發泡氣體的混合和分布,從而影響孔結構。 常見的潤滑劑是碳氫化合物和石蠟。  

      PVC木塑材料的性能受到許多因素的限制:親水性木纖維和疏水性木材之間的界面能差很大PVC基體,兩者之間的界面難以融合,并且木質纖維的表面為-OH,易產生氫鍵合會導致材料中的應力集中并降低機械性能。 

因此,木質纖維素纖維與PVC基體的相容性是影響材料性能的關鍵問題。 

此外,PVC木塑材料中填充有大量木纖維,不可避免地具有吸水性,這將不利地影響材料的尺寸穩定性。


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