近年來(lái)，全球的森林資源日趨枯竭，減少利用新木材的呼聲日趨高漲，回收利用低成本的廢舊木材和塑料已經(jīng)成為工業(yè)界和科學(xué)界普遍關(guān)注的問(wèn)題。木塑復(fù)合材料是近年來(lái)環(huán)保復(fù)合材料的研究重點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。 1 木塑復(fù)合材料的特點(diǎn)
木塑復(fù)合材料是將植物纖維和塑料有機(jī)結(jié)合，兼顧了植物纖維和塑料的雙重特性。木塑復(fù)合材料的主要特點(diǎn)可歸結(jié)為：耐用、壽命長(zhǎng)，有類(lèi)似木質(zhì)外觀，比塑料硬度高；比木材穩(wěn)定性好，不會(huì)產(chǎn)生裂縫、翹曲，無(wú)木材節(jié)疤、斜紋，具有優(yōu)良的物理性能；具有熱塑性塑料的加工性，容易成型，可用一般的塑料加工工藝進(jìn)行成型加工，設(shè)備投資少，便于推廣應(yīng)用；有類(lèi)似于木材的二次加工性，可鋸、可刨、粘接、用釘子或螺栓連接固定；可涂漆，產(chǎn)品規(guī)格外形可根據(jù)用戶(hù)要求調(diào)整，靈活性大；不怕蟲(chóng)蛀、耐老化、耐腐蝕、吸水性小，不會(huì)吸濕變形；能重復(fù)使用或回收再利用，也可生物降解，環(huán)境友好。 2 木塑復(fù)合材料的研究概況
木纖維材料與熱塑性聚合物的復(fù)合還存在許多問(wèn)題，由于木纖維中含有大量的極性羥基、酚羥基、纖維素等極性官能團(tuán)，與非極性的樹(shù)脂的相容性差，從而影響木塑復(fù)合材料的綜合性能。因此，研究木塑復(fù)合材料的重點(diǎn)和難點(diǎn)是提高木塑復(fù)合材料的界面相容性。其中，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)基等木塑復(fù)合材料是重點(diǎn)研究對(duì)象。
2.1 PE基木塑復(fù)合材料
Qingxiu Li等研究了偶聯(lián)劑種類(lèi)及基礎(chǔ)樹(shù)脂種類(lèi)對(duì)高密度聚乙烯(HDPE)/木粉復(fù)合材料的拉伸性能、彎曲性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著偶聯(lián)劑的加入，HDPE/木粉復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度有顯著提高，功能性單體種類(lèi)和基礎(chǔ)樹(shù)脂種類(lèi)對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能都有影響；馬來(lái)酸酐比丙烯酸增容效果好，馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯(MA-PE)比馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(MA-PP)增容效果更加明顯，馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯(MA-PE)可以有效提高復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率；隨著MA-PE加入量的增加，材料的拉伸模量沒(méi)有明顯改變，而彎曲模量卻有明顯增加。
Norma研究了在擠出機(jī)中有過(guò)氧化物存在的條件下，在線(xiàn)性低密度聚乙烯(LLDPE)上接枝馬來(lái)酸酐，與未處理的木粉復(fù)合，制得木塑復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性L(fǎng)LDPE的結(jié)晶度下降，隨著木粉的加入結(jié)晶度又有所增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、延展性和耐蠕變性能都因?yàn)榻又︸R來(lái)酸酐而有一定程度的提高。
朱曉群等用木粉與高密度聚乙烯(HDPE)復(fù)合制備木塑復(fù)合材料，考察了木粉含量、粒度、界面相容劑用量對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能和流動(dòng)性能的影響。結(jié)果表明，復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度隨木粉含量的增加而提高，沖擊強(qiáng)度隨木粉含量的增加而下降；彎曲強(qiáng)度隨木粉粒度的減小顯著降低，而沖擊強(qiáng)度隨木粉粒度的減小先升高后降低；界面相容劑能有效改善性能。
Bengtsson等采用一步法在擠出機(jī)上以過(guò)氧化二異丙苯(DCP)作為自由基引發(fā)劑將乙烯基三甲氧基硅烷接枝到PE上，同時(shí)通過(guò)自由基反應(yīng)、縮合反應(yīng)、氫鍵與木纖維結(jié)合，在PE與木纖維之間形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，提高了復(fù)合材料的韌性并改善了其蠕變行為。
Lu等研究了7種不同偶聯(lián)劑及其濃度對(duì)木纖維/高密度聚乙烯(HDPE)復(fù)合材料的影響。結(jié)果表明，復(fù)合材料的彈性模量隨加入偶聯(lián)劑濃度的增加先增大后減小，在3%處達(dá)到最大值；酸值、相對(duì)分子質(zhì)量、濃度是3個(gè)最主要的影響因素；偶聯(lián)劑的分子骨架結(jié)構(gòu)也能影響木塑界面結(jié)合力。
LiTQ等考察了不同潤(rùn)滑劑對(duì)木粉/HDPE復(fù)合材料流動(dòng)性能的影響。研究表明，酯類(lèi)潤(rùn)滑劑不僅能提高木粉在基體中的分散性，還能夠起到很好的外部增塑效果。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，酯類(lèi)潤(rùn)滑劑和馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯(MAPE)在提高復(fù)合材料力學(xué)性能方面有很好的協(xié)同效果，在增塑方面，一是外增塑，二是內(nèi)增塑，兩者互不干涉。
涂芳等用模壓法制備了甘蔗渣/LDPE發(fā)泡復(fù)合材料，考察了發(fā)泡劑用量、甘蔗渣含量及預(yù)熱溫度對(duì)發(fā)泡木塑復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明，甘蔗渣的加入降低了材料的性能，且隨著用量的增加降低的幅度隨之增大；發(fā)泡后材料的密度有所下降，但是沖擊強(qiáng)度有很大提高；雖然發(fā)泡造成拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的降低，但由于發(fā)泡后密度也降低了，所以其比強(qiáng)度反而得到提高。
2.2 PP基木塑復(fù)合材料
PP基木塑復(fù)合材料也是目前研究的重點(diǎn)之一。已有不少文獻(xiàn)報(bào)道了無(wú)機(jī)填料如滑石粉、硅灰石、碳酸鈣填充改性PP的研究。結(jié)果表明，無(wú)機(jī)填料填充改性PP可提高其拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，但其脆性增大，韌性下降，表現(xiàn)為斷裂伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度分別有不同程度的降低；而以木纖維作為填充材料改性PP，可制得力學(xué)性能較好的復(fù)合材料。
H.P.S.A
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