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中国山东省知名木塑材料生产厂家

可降解塑料的绿色复合材料研究现状

星期五, 1月 19, 2024

木塑复合材料(WPC)是近年来蓬勃发展的绿色产业,其基础原料为木质材料和塑料,较传统塑料具有更加优异的性能或某种功能。木质材料属于可再生资源,但在加工过程中难免会产生剩余物,木质原料包括木粉、稻壳和秸秆等。塑料已经完全融入人们的生活之中,起到不可或缺的作用。聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)等塑料已经与人们的生活息息相关。但塑料的使用情况和回收利用现状不尽如人意,白色污染已经成为当今环境面临的一大难题。并且由于塑料的难降解性,对其进行焚烧和填埋也会对环境造成二次污染。此外,用于制造塑料的原料——石油也面临消耗殆尽的处境。在此背景下,WPC 应运而生。WPC 可以将生产生活中产生的木质剩余材料和难以降解的塑料,通过添加一定的助剂,以模压、挤出和注塑等方式制造。制得的WPC材料既保留了原有塑料的特性(如韧性),又具备了木质材料的硬度,还可以缓解木材资源紧缺的现状。

可降解塑料的绿色复合材料研究现状

传统的WPC在生活中的应用已经十分广泛,主要用于室内外装饰材料、包装运输和园林景观等领域;例如PVC基WPC具有良好的电绝缘性和耐化学药品腐蚀性,常常用于生产木塑托盘、货架和地板等;PE基WPC有良好的化学稳定性、硬度高、耐冲击性能好,主要以室外园林建设为主,也可用于外墙装饰,多用作户外景观桥、公园垃圾桶装饰、凉亭建造材料;PP基WPC表面硬度高、密度低、弯曲强度高,但其低温韧性差、性脆、易断,仅限于户外使用。

常用于WPC的可降解塑料有聚乳酸(PLA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)和聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)等。聚丁二酸丁二酯(PBS)和聚羟基脂肪酸酯(PHA)因为价格原因未广泛应用于 WPC。传统的 WPC 由于塑料基的复杂性,回收处理成本可能高于新WPC的生产成本,导致生产厂家不愿意进行回收,但可降解WPC可以有效地解决这一问题,将完全可降解变为可能。

可降解塑料的绿色复合材料研究现状

现阶段,国内外诸多专家致力于WPC的研究,其中不乏以可降解塑料为原料的WPC。采用不同塑料与不同的木质纤维的组合可以产生不同的效果,然而可降解塑料的性能会存在某些缺陷(如力学性能差、热性能差和成本过高等)。因此一些学者对可降解塑料进行改性,如力学性能、阻燃性能、防腐和抗老化等,以提升WPC的某些性能,使其成为功能性材料。

由于木质材料本身和塑料的相容性较差,导致WPC性能较差。为了提高二者的相容性,研究者采用物理方式和化学方式改善其相容性。此后WPC蓬勃发展,加工技术也迅速优化,挤出成型、注射成型、压缩成型是当前比较成熟的制备方法。可降解WPC投入生产线的一大难题是其高昂的原材料价格,可降解塑料的价格远远高于传统塑料。所以降低可降解塑料的生产成本也是需要研究的重点。

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