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共挤木塑复合材料功能性研究进展(一)

星期三, 7月 12, 2023

传统木塑复合材料相比,获得更优异的性能是共挤木塑新产品研究开发的热门课题。共挤木塑复合材料通过表层包覆提高材料的整体性能,延长使用寿命,特别是在表层中添加光稳定剂、阻燃剂等获得功能更强或者更加经济适用的产品。

共挤木塑复合材料功能性研究进展(一)

抗吸水性能

高比例木粉填充所带来的环境友好和低成本优势是传统木塑复合材料研究和生产者追求的发展方向。但是木纤维中含有大量羟基,极具吸水性,高比例木粉填充导致的高吸水性始终难以克服,导致材料容易出现吸水变形、强度下降和冻融开裂等诸多问题。共挤技术给解决这一问题带来了新的思路,共挤木塑复合材料的抗吸水性显著优于非共挤木塑复合材料。

共挤木塑复合材料功能性研究进展(一)

研究发现,共挤木塑复合材料的吸水率是非共挤木塑复合材料的1/4,吸水厚度膨胀率是1/6;共挤层的厚度不同,共挤材料的吸水率和吸水厚度膨胀率无显著差异;共挤表层中加入木粉(5%~35%),材料吸水率会有所增加但是对尺寸稳定性影响有限。也发现,在芯层高木粉填充(60%~70%)情况下,共挤表层中加入少量木粉(20%以下),共挤木塑复合材料的吸水率和厚度膨胀率没有发生明显的变化,而且远低于非共挤木塑复合材料。研究发现,在芯层高木粉填充情况下(67%木粉含量),共挤木塑复合材料的吸水率是非共挤木塑复合材料的1/3,但是共挤木塑材料的吸水厚度膨胀率却显著大于非共挤木塑复合材料,这与前述研究者的结果不同。

共挤木塑复合材料功能性研究进展(一)

对比研究了不同强度的芯层(塑料含量相同,但分别使用了回收塑料或新塑料)对共挤木塑复合材料吸水率和吸水厚度膨胀率的影响。研究发现,较高强度芯层的共挤木塑复合材料表现出更强的抗吸水性和较低的厚度膨胀率,主要原因在于新塑料具有更好的木/塑界面相容性。

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