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论文题目：木塑复合材料的研究发展专业班级：材指导老师：学 号：姓 名：
料 化 学 （1）班 张 新 民 2 0 0 7 0 5 1 8 李 勇
木塑复合材料的研究进展
李 勇 Yong Li
中南林业科技大学 材料与工程工程学院 材料化学一班
One class of Materials and Chemistry ； Materials and Engineering Institute ； Central South Forestry and Technology University
摘要：木塑复合材料(WPC)是一种新型环保材料。具有优异的综合性能，近几年得到了迅速发展。本文就该材料的原料组成、加工工艺、性能及应用等国内外技术现状进行了全面阐述，总结了前人的研究结果，分析了不足并展望了未来。
Abstract: composite material is a new type of environmentally friendly materials. It has excellent overall performance, and has been rapidly development in recent years .This article gives a comprehensive exposition on the raw material composition, processing, properties and applications at home and abroad, summarizes the results of previous studies,and analysis of the deficiencies and future prospects.
关键词：木塑 复合材料
Keywords: Wood-plastic Composite materials
正文：木塑复合材料是在塑料基体中添加20N85％的木粉和各种加工助剂，利用高速混合机混合后，经造粒或直接成型的型材制品。它兼有木材和塑料的优良特性，生产的制品达到了真正仿木的效果。生产成本也低于木制品，它的出现将给木制品行业带来了一场革命。这种新型复合料的开发与生产，一方面可将废旧塑料、废弃木材再利用，减少了环境污染；另一方面，可满足现代化建设对木制品的大量需求。
木塑复合材料与塑料和木材相比具有很多优点。与木材相比，它各向同性好、耐候性和尺寸稳定性也好，产品不怕虫蛀、不牛真菌、抗强酸强碱、不吸收水分、不易变形、机械性能好，制品耐用性比单纯的木质材料高数倍，具有坚硬、强韧、耐久、耐磨等优点。一般来说，木塑复合材料的硬度比木材提高2-8倍，耐磨性可提高4～5倍，耐磨性甚至比大理石还高。其吸湿性和吸湿膨胀率也较低，耐大气腐蚀能力较强。再加上各种添加剂的应用，又赋予了木塑复合材料各种特殊的
性能 ．与塑料相比，它适用于各种木材加工方式，表面易于装饰，可印刷、油漆、喷涂、覆膜等各种处理，且产品可100％回收利用，环保性能好，可生产各种颜色的整体木纹产品及单色产品。此外，木塑复合材料也能进行发泡成型，这样不仅节省原料，简化后加工程序，而且发泡制品隔音、隔热性能也较好。
1.木塑复合材料的原材料
木塑复合材料的主要原料为塑料树脂和木粉。所用的塑料树脂主要为聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等，而且可以用废旧回收塑料。木粉有竹粉、木粉、稻壳粉、花生壳粉等。此外还有增塑剂、润滑剂、热稳定剂等加工助剂。
2．木塑复合材料的成型工艺
木塑复合材料的成型工艺主要有模压、注射和挤出成型，工业化生产中应用的主要是挤出成型。木塑复合材料的挤出成型工艺主要有两种，即先造粒再挤出和用粉料直接挤出。经过表面改性和处理的木粉与塑料基体高速混合、搅拌后经造粒机造粒，可提高木纤维在塑料基体中的分散性，使其分散均匀，造粒后加料也比较容易，但这会使整个工艺过程较复杂。若采用粉料，即表面处理后的木粉与 料基体高速混合后直接加料，可省去造粒这一步，但这对设备的要求性较高，如设备要有较强的混合塑化能力。挤出成型的工艺流程见图1。
3．国外对木塑复合材料的研究状况
术粉是亲水性的，而多数塑料树脂是疏水性的，因而两者的界面结合力很差，如何提高木粉的分散性和增进两相的相容性是大量文献的研究内容。许多学者对马来酸酐、异氰酸酯、硅烷、乙丙三元橡胶、聚亚安酯、三嗪等改善木粉和塑料
两相间的界面强度的改性剂进行了研究。结果表明，选择合适的助剂可以改善纤维与塑料树脂问的相容性，从而显著提高材料的性能。但同时也证明，改性剂的效果还受其它因素的影响，如木粉粒度、配方及工艺参数等，其中许多问题还在继续研究中。下面是国外对各种塑料基体木塑复合材料研究总结。
3．1 pvc／木粉体系
Laurent和M．Matuana等I 1在植物纤维／塑料的复合技术方面做了大量的工作，其中聚氯乙烯(PVC)／木粉体系的研究内容主要有：抗冲击强度的改善及对其它性能的影响，化学发泡的工艺条件、发泡效果及与性能的关系，以及发泡对冲击强度的影响等。他们得到的结论有：木粉的加入使PVC／木粉复合材料的拉伸强度及拉伸断裂伸长率明显下降；发泡使PVC／木粉复合材料拉伸强度及拉伸模量明显下降，但对缺口冲击强度有改善。如果木粉分散良好，随空隙率的增加，缺口冲击强度上升。某些硅烷助剂对PVC／木粉复合材料的拉伸强度有显著增强作用。若木粉用二氯二乙基硅烷、马来酸酐接枝PP等其它助剂处理后，其复合材料的强度与木粉未经处理的复合材料的强度相近，这表明二氯二乙基硅烷、马来酸酐接枝PP等其它助剂的改性效果并不明显；如果木粉在PVC塑料基体中分散不好，即使纤维表面经过处理，对复合材料挖伸模量的影响也不明显。测试结果显示，用硅烷对木粉处理后的复合材料中在木粉与PVC表面形成了化学键，这种化学键有助于增强PVC／木粉复合材料的强度。
M．Matuana等【4I还研究了用木纤中的水分做发泡剂来发泡硬质pvc／木粉复合材料。他们研究了木粉中水分的含量、丙烯酸酯发泡改性剂的含量、化学发泡剂的含量及挤出机机头温度对发泡的影响。研究发现木纤中的水分含量和化学发泡剂的含量之间没有协同增效的作用。在硬质PVC／木粉复合物的发泡配方中加入适量的丙烯酸酯，可使制品密度明显减小。而且，如果丙烯酸酯含量合适，机头温度设定合理，不用任何添加剂也可以使硬质PVC／木粉复合材料发泡成型。
3．2 PMMA／木粉及PMMA／纤维素体系
Canche等。I对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)／纤维素(MMA接枝处理)复合材料的性能进行了研究。结果表明，接枝处理后复合材料的弯曲强度比未进行接枝处理的复合材料高，电镜扫描图片(sEM)显示接枝处理的纤维素与PMMA有较好的相容性；此外，Okrasa等 41人研究了羟丙基纤维素与丙烯酸树脂的复合材料的分子