木塑復(fù)合材料是一種新型的環(huán)保材料，但近年來，大多數(shù)木塑復(fù)合材料的塑料基體都是以石油為來源，這種復(fù)合材料不能完全降解，嚴(yán)重污染環(huán)境。聚乳酸(PLA)高分子材料來源廣泛，在一定條件下可以完全降解和再生，這無疑是制造業(yè)未來發(fā)展的最佳選擇，研究發(fā)現(xiàn)木粉可以增強(qiáng)PLA，當(dāng)木粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%時，PLA/木粉復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度最大，比純PLA提高10MPa。有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)木粉含量從20%增加到60%時，PLA/木粉復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度從41.83MPa降低到15.96MPa。
木質(zhì)纖維和PLA基體的表面極性差異較大，復(fù)合材料的表面相容性通過對植物纖維或塑料進(jìn)行表面處理得以改善，從而增強(qiáng)復(fù)合材料的界面粘結(jié)強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)偶聯(lián)劑改性后的復(fù)合材料的力學(xué)性能得到改善，硅烷偶聯(lián)劑改性的秸稈粉含量為50%的復(fù)合材料洛氏硬度和彎曲強(qiáng)度最大。以上對木塑復(fù)合材料的研究主要是針對一種植物纖維的研究，然而對不同種類、含量的植物纖維增強(qiáng)PLA木塑復(fù)合材料之間的比較以及界面處理分析的報道較少。稻殼木塑復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、成本低和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，竹粉木塑復(fù)合材料兼有竹材和塑料的優(yōu)點(diǎn)，楊木的纖維含量是闊葉植物中最高之一。隨著塑料用量的增加，“白色污染”變得越來越嚴(yán)重，研究不同種類植物纖維對PLA木塑復(fù)合材料的增強(qiáng)作用意義重大。有研究證明，植物纖維的含量對PLA木塑復(fù)合材料的性能影響較大。當(dāng)纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時復(fù)合材料具有較大的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度；而隨著纖維含量的增加，吸水率呈上升趨勢。不同植物纖維對PLA木塑復(fù)合材料的增強(qiáng)效果有所不同，PLA/楊木粉復(fù)合材料具有最優(yōu)性能。當(dāng)楊木粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時，PLA/楊木粉復(fù)合材料有最大拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，分為16.26MPa和4.44kJ/m2；PLA/竹粉復(fù)合材料有最低吸水率，其值為4.81%；PLA/稻殼復(fù)合材料較為穩(wěn)定。
添加硅烷偶聯(lián)劑改性后，復(fù)合材料質(zhì)地均勻，空洞缺陷少，力學(xué)性能都有較大的提高。PLA/竹粉復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度從9.83MPa提高到21.60MPa，沖擊強(qiáng)度從3.19kJ/m2提高到5.95kJ/m2。由于白色污染問題越來越嚴(yán)重，可生物降解高分子復(fù)合材料的應(yīng)用將會越來越廣。PLA塑木復(fù)合材料盡管強(qiáng)度較高，但韌性較差，尋找一種能夠顯著提高其韌性的方法是目前一個研究熱點(diǎn)。PLA塑木復(fù)合材料雖然有價格較貴、韌性較差的缺點(diǎn)，但是經(jīng)過改性加工，其韌性能夠得到顯著提升，而且PLA具有生物可降解性，應(yīng)用前景非常廣闊。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和研究工作的深入，將會出現(xiàn)更有效的PLA塑木復(fù)合材料增韌改性方法，并可以帶來重大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
