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塑木復合材料耐老化性能提升研究

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-07-24   瀏覽次數(shù):924
核心提示:塑木復合材料是采用木、竹、草等木質(zhì)纖維材料作為填充、增強相,與熱塑性塑料基體進行熔融復合,采用熱壓、擠出、注射等成型加工方式而制成的一種復合材料

塑木復合材料是采用木、竹、草等木質(zhì)纖維材料作為填充、增強相,與熱塑性塑料基體進行熔融復合,采用熱壓、擠出、注射等成型加工方式而制成的一種復合材料。塑木綜合了木質(zhì)纖維材料與高分子材料的雙重優(yōu)勢,比木材尺寸穩(wěn)定性好,比塑料硬度高,不易產(chǎn)生開裂、翹曲、變形,具有耐酸、耐堿、耐磨等優(yōu)點。目前,塑木已被廣泛應(yīng)用于裝飾、建材、車船內(nèi)飾、體育器材、3D打印材料、包裝及運輸?shù)阮I(lǐng)域,展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。由于塑木多用于戶外,在使用過程中常受到水、熱、光、氧、微生物、酸堿環(huán)境等因素的綜合作用影響,發(fā)生植物纖維熱解、熱塑性塑料水解,表面產(chǎn)生裂紋、褪色,機械性能下降等老化現(xiàn)象,使用壽命被縮短,限制了其應(yīng)用領(lǐng)域范圍。因此對塑木的老化機理和耐老化性的研究顯得尤為重要。從塑木老化降解方法和提升塑木耐老化降解性能的角度,對塑木的老化機理和耐老化性能研究進行系統(tǒng)概述,以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供科學依據(jù)。

內(nèi)外已經(jīng)在塑木老化測試方法、老化機理解析以及耐老化性能提升等方面取得了較多的研究成果。老化測試方法主要包括自然老化、濕熱老化、熱氧老化、紫外老化、溶液老化、霉變、腐朽菌老化以及凍融循環(huán)老化等。老化機理主要從木質(zhì)纖維降解、塑料降解水解以及界面破壞3個角度進行解析。耐老化性能的提升可以通過化學添加劑、填料以及改善成型工藝等方式實現(xiàn)。然而在機理的系統(tǒng)解析、測試方法的全面性、耐老化助劑間協(xié)效性以及產(chǎn)品老化性能追蹤測試等方面還有待深入研究,未來可圍繞以下4個方面展開研究:

1)老化機理解析。目前在塑木老化機理的解析上缺少測試方法間的相互印證,今后應(yīng)注重從宏、微觀性能相互映證的角度系統(tǒng)解析塑木老化機理。
2)老化性能測試。目前塑木的老化性能測試還不夠系統(tǒng)全面,亟待建立系統(tǒng)全面的塑木耐老化性測試評價方法,系統(tǒng)解析老化降解機制。
3)耐老化助劑的選擇。目前常用的耐老化助劑的添加未能全面考慮助劑之間的協(xié)同或拮抗作用,需要深入開展耐候性助劑的協(xié)同效應(yīng)以及“一劑多效”式添加助劑后復合材料的耐老化性能研究。
4)產(chǎn)品老化性能跟蹤測試。目前塑木產(chǎn)品老化性能的測試周期普遍較短,缺少塑木產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的老化性能跟蹤測試研究,需要著重構(gòu)建塑木老化性能衰變模型,建立產(chǎn)品使用壽命及性能預(yù)測與監(jiān)測的長效機制。
摘編自:《木塑復合材料老化機理及耐老化性能提升研究進展》張曉敏等


 
 
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