近年来，木材工业已逐渐发展成为能源消耗少、环境污染小的绿色低碳产业，在推进碳达峰、碳中和的过程中发挥着重要作用。然而，由于森林资源的匮乏加之国家天然林保护工程政策，我国木材的供需矛盾日渐突出，木材对外依存度已超过 50%，开发制备高性能功能化的木塑复合材料（WPC）对于缓解木材资源紧张具有重要意义。WPC 是由木质纤维和热塑性塑料熔融共混经挤出、热压或注塑成型而制得的一类环境友好型复合材料。它既继承了木材的天然亲和感、质轻高强和易于加工的优点，又克服了木材尺寸稳定性差、不耐腐蚀、各向异性等缺陷，能够作为一种高经济性复合材料并广泛应用于园林景观、包装物流、家装及建筑等众多领域。

然而，以木质纤维、聚乙烯/聚丙烯为主要组分制备的木塑复合材料极易燃烧，在实际使用中必须进行阻燃处理。膨胀型阻燃剂（IFR）体系通常由酸源、炭源和气源组成，且已被证实可以显著提高 WPC 的阻燃性能。当 IFR 被加热或受到高温燃烧时，炭源在酸源的催化作用下脱水成炭，碳化物在气源分解的气体作用下生成一种包裹在材料表面的较厚多孔膨胀炭层，用于隔绝热传导和可燃性气体的扩散，从而抑制 WPC 燃烧。可膨胀石墨（EG）作为 IFR 中的代表，价格低廉，无毒低烟，且膨胀倍率高，具有优异的阻燃效果。

但是，与大多数添加型阻燃剂一样，高含量EG 的引入通常会使 WPC 的力学性能严重下降。因此，研究人员尝试从各种途径来改善复合材料力学性能，尽可能将阻燃剂所带来的影响程度降到最低。通过自组装聚乙烯亚胺（PEI）/纤维素纳米晶体（CNC）/APP 设计了一种支化交联网络聚电解质复合物（PEC），证实 PEC 提供氢键间的互相作用能够有效增强塑料基体与木质纤维、阻燃剂之间的界面相容性，从而改善复合材料整体的力学性能。采用硬脂酸钠对氢氧化镁进行表面改性处理，并与 EG 复配共同制备阻燃聚乙烯材料。结果表明，相较于未改性材料体系，改性氢氧化镁与聚乙烯颗粒之间的相容性提高，增强了加工过程中阻燃剂与基体材料之间的结合性能。探究了 SiO2 对 WPC 力学性能的影响，结果表明，在粒子均匀分散的前提下，0.5~9wt%的 SiO2能够将复合材料的力学性能提升15%~30%；探究了不同含量的纳米二氧化硅（n-SiO2）对 HDPE 基木塑复合材料力学性能的影响，结果表明，n-SiO2 用量为 5wt%时，对复合材料的增强效果最佳；对比研究了EG/APP 在 WPC 中分散分布和分层分布对材料阻燃性能和力学性能的影响，结果表明，分层分布的阻燃 WPC 能够更好地提升材料的阻燃性能和弯曲强度。

基于上述研究结论，本研究以 EG 为阻燃剂，n-SiO2 为增强剂，制备了表层阻燃、芯层增强的多层夹芯结构木塑复合材料，并探究不同的结构设计对复合材料阻燃和力学性能的影响，研究结果对开发高性能、功能型木塑复合材料，拓展木塑复合材料的应用领域具有重要的现实意义。

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