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提高wpcs耐紫外老化性能的措施

星期三, 12月 20, 2023

木塑复合材料紫外老化性能的改善提升一直是国内外学者持续研究探讨的热点,为更广泛地推广应用这一环保型材料,国内外学者研究发现了几种提升WPCS耐紫外老化性能的方式,主要包括:添加耐老化助剂、木粉预处理、添加合适的木粉含量、改变塑料基种类以及改善成型工艺等。

成型工艺

由于制备成型工艺上的差异,WPCS 的不同制备方式对于老化性能会产生不同的影响。 相关研究表明,共挤成型技术应用最为广泛,因为这种工艺可以显著提高WPCS的力学性能与紫外老化性能。 在木塑复合材料表面共挤一层透明疏水的高密度聚乙烯可以显著减少老化过程中的褪色。由于HDPE吸 收 了 一 部 分 紫 外 光, 降 低 了 共 挤WPCS界面的氧气利用率,从而缓解了光降解过程。 因此,对共挤出WPCS的外壳进行光稳定化处理是解决老化问题的一种较为有效的方法。

木粉在与塑料基体加工形成 WPCS之前进行预处理,能够提高制品的耐紫外老化性能。 将木质素进行脱木素和抽提处理后,与 HDPE 混合形成的木塑复合材料经历紫外老化,与参照组相比,其色差和明度差的变化程度均较低,说明耐紫外老化性能得到改善。通过改变木粉种类、木粉中木质素含量,同样有助于延缓WPCS老化进程,改善木塑复合材料紫外老化后的褪色程度,降低力学性能的损失。有学者采用了杨树、豆杉、刺槐、白栎木和黄皮松几种木材与高密度聚乙烯混合制成的木塑复合材料进行紫外老化试验,通过试验测得WPCS颜色与亮度的变化随暴露时间的延长而增大,选取木材的品种不同会对WPCS褪色程度产生影响,其中杂交杨和黄皮松在紫外老化过程中具有较好的颜色稳定性。研究了 15%、30%、45%竹粉/聚乙烯复合材料的人工加速老化性能,结果表明,随着竹粉质量分数的增大,WPCS老化后的色差显著增大,材色变化愈剧烈。

添加耐老化助剂

常见的耐老化助剂包括着色剂、受阻胺类光稳定剂(HALS)、紫外吸收剂(UVA),其中紫外吸收剂包括有机 紫外吸收剂和无机紫外吸收剂。

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