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塑木复合材料技术研究进展及发光塑木

星期四, 12月 8, 2022

塑木复合材料是以热塑性高分子材料和天然植物纤维,如木材、竹材、秸秆、芦苇等为主要原料,通过挤压、注塑等成形工艺制备的的一种新型材料。它既具有塑料的高强度、防水等特点,同时具备了天然植物纤维赋予的高弹性和高韧性,广泛应用于室内外家具、室内装饰园林景观、建筑模板、车辆内饰等领域。近些年来,随着塑木复合材料应用领域的不断拓展,对塑木复合材料功能提升,与其他附加值的需求塑木复合材料是以热塑性高分子材料和天然植物纤维,如木材、竹材、秸秆、芦苇等为主要原料,通过挤压、注塑等成形工艺制备的的一种新型材料。它既具有塑料的高强度、防水等特点,同时具备了天然植物纤维赋予的高弹性和高韧性,广泛应用于室内外家具、室内装饰、园林景观、建筑模板、车辆内饰等领域。

近些年来,随着塑木复合材料应用领域的不断拓展,对塑木复合材料功能提升,与其他附加值的需原料,以马来酸酐接枝聚乙烯(PE⁃g⁃MAH)为共混增容剂,以膨胀石墨和三聚氰胺为阻燃剂,利用熔融共混法制备了一种阻燃型 PE⁃HD/竹粉塑木复合材料。当体系中PE⁃g⁃MAH的质量分数为3%时,随着竹粉含量的增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度得到明显改善。耐候性方面,采用膨胀型阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、双季戊四醇(DPER)、协效剂硼酸锌(ZB)与木粉(WF)、聚丙烯(PP)共混制备具有一定阻燃耐候功能的塑木材料。经750h抗紫外老化性能测试表明,ZB能够使塑木复合材料表面颜色变化减缓,力学性能损失降低,表面裂隙较少,表明ZB具有一定的抗紫外老化作用。为比较桉木、杨木、竹粉和稻壳为改性相的PE⁃HD基4种塑木复合材料耐海水腐蚀性能,对其进行模拟海水加速腐蚀试验,模拟海水腐蚀后,力学性能下降和颜色变化及断面裂隙和孔洞缺陷最少的是PE⁃HD/桉木复合材料,最多的是 PE⁃HD/杨木复合材料。

防腐防霉方面以PE⁃HD和木粉为主要原料,采用热压成型的方法制备塑木复合材料。研究了纳米载银抗菌剂对塑木复合材料抗菌性能的影响。纳米载银抗菌剂对塑木复合材料具有一定的抗菌效果,且纳米载银抗菌剂用量为4.5份时,其抗菌效果最佳。采用贴膜法评价了添加不同相对分子质量和脱乙酰度壳聚糖的聚氯乙烯(PVC)/杉木粉复合材料抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的性能。验证了添加平均相对分子质量为320000和脱乙酰度为95%的壳聚糖时,复合材料的表面抗菌效果最佳,且对金黄色葡萄球菌的抗菌效果明显优于大肠杆菌。上述研究中,都赋予了塑木复合材料优秀的功能,对推动塑木复合材料的发展起到了积极地促进作用。而发光型塑木复合材料是一种可用于制作交通标识的高附加值功能型材料,具有广阔的发展和应用前景。

发光型塑木复合材料的研究相对较少且不深入。碱土铝酸盐是一种性能优异的长余辉发光材料,具有余辉时间长、发光亮度高、稳定性好等诸多特点,但其本身耐候性差,容易水解等缺点导致发光性能降低,限制了其的应用范围。科技人员创新性地将碱土铝酸盐材料添加入塑木复合材料中,既为碱土铝酸盐提供了非常良好的包覆性能,同时塑木复合材料易加工的特性使材料突破了原有液态与粉末状的应用局限,大大提高了应用范围,同时赋予了塑木复合材料很高的附加值,为塑木复合材料的新研究提供了很好的思路。

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