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聚丙烯(PP)基木塑复合材料是以聚丙烯为基体,按一定比例加入木粉、助剂,进行混合成型得到的环境友好绿色环保材料。PP 基木塑复合材料拥有良好力学性能,大量应用在户外环境中;而受到高低温、紫外线、雨雪等自然老化条件影响,材料在使用过程中出现了表面开裂,粉化等老化现象,严重缩短了使用寿命,大大限制了其经济价值。通过研究纤维粒径对材料抗老化性能的研究,发现经过紫外加速老化试验,老化试验初期 20mesh-10mesh 纤维木塑复合材料的弯曲强度下降,冲击强度却得到一定程度的提高,随着老化时间的延长,弯曲强度和冲击强度都出现了不同程度的下降。紫外老化后 C=0 伸缩振动峰值明显增强,纤维素和半纤维素的C-O 伸缩振动峰值减弱,证明材料表面的纤维素减少,材料表面发生了老化反应。
经过试验发现,木塑比为 30︰70 的复合材料经过老化试验之后出现了严重的色差和表面裂纹甚至粉化的现象,而木塑比为 10︰90 的复合材料老化现象不是很明显。通过实验发现改性木质素增强木塑复合材料在经过老化反应后质量损失率发现,羟甲基化改性使得羟甲基接入苯环酚羟基的邻位或对位上,经过羟甲基化改性的碱木质素的抗老化能力更强。利用马来酸酐接枝改性聚丙烯、高密度聚乙烯制备而成的木塑复合材料经过紫外老化试验后,基体改性的材料前后色差不大,未改性的材料色差明显,改性之后的材料的力学强度保持率较好。研究自主研发的木塑专用耐候母粒改善其耐候性质,对比了未加耐候母粒的试样力学性能效果,发现耐候母粒的效果在对颜色的保持度和力学性能的保留率表现良好。
目前针对于 PP 基木塑复合材料的耐老化研究主要集中在木塑比、纤维素改性、基体种类及改性、光稳定剂、颜料组分、老化方式等因素对材料耐老化性能的影响。