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駝峰木塑分享發(fā)泡木塑復合材料性能及發(fā)展前景
來源：tzsxryjcc.cn 發(fā)布時間：2021年04月23日
塑木材料是在防腐木材料之后研發(fā)興起的一種建筑材料，主要有木塑地板、木塑花箱、木塑棧道材料、木塑亭子材料等產(chǎn)品。而發(fā)泡塑木復合材料是將塑料母粒、木粉、填料、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合，進而成型過程中在復合材料內(nèi)部引入泡孔而制成，發(fā)泡劑在塑木共混物相體系中形成的氣體相可通過溶解氣體的分離、揮發(fā)性氣體的汽化或化學反應產(chǎn)生氣體的釋放等途徑實現(xiàn)。發(fā)泡塑木復合材料內(nèi)部良好的泡孔結構有助于鈍化普通塑木中的裂紋尖 端，阻止裂紋擴展，因而可以克服普通塑木復合材料脆性較大、抗沖擊強度較小和材料伸長率較低的缺點。
另外，由于發(fā)泡塑木復合材料中含有大量泡孔，材料內(nèi)部空隙較大，制備時所用樹脂量大大削減，相對節(jié)約了原料成本，也有效降低了材料的密度（約為未發(fā)泡塑木復合材料的50% ，可達0.6—1.0g/cm3 ），材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高。此外，因發(fā)泡材料自重較輕，便于運輸、施工和安裝，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品。
發(fā)泡塑木復合材料還是一種環(huán)保材料，原料來源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可），制造成本低廉，其本身還可多次回收再利用，減少了塑料的使用量，降低了環(huán)境污染，也有益于保護森林資源。盡管目前國內(nèi)一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發(fā)發(fā)泡型純植物纖維緩沖包裝材料，但相比較而言，發(fā)泡塑木復合材料因集合了木材與塑料兩者之長，因而仍在性能上更具優(yōu)勢，如強度更高、耐水性能更好、價格更低廉、應用范圍更廣。這幾年塑木微發(fā)泡技術也有較大的發(fā)展，尤其是生產(chǎn)PVC基的生產(chǎn)企業(yè)，為適應產(chǎn)品性能要求，開發(fā)新型加工工藝,引入發(fā)泡工藝技術,降低材料成本,擴展WPC的使用范圍。發(fā)泡塑木復合材料可以用作汽車工業(yè)要求的質(zhì)量輕而強度高的部件、運動器械、包裝、建筑行業(yè)的保溫與隔熱材料等，在應用領域中大放異彩。
近年來，發(fā)泡木塑復合材料成為木基材料和高分子材料領域研究的熱點，國內(nèi)外學者做了大量的研究，并取得豐碩的成果。總體上，目前的研究主要從“發(fā)泡機理”、“界面改性”“塑料種類”、“增強纖維”和“成型工藝”等方向分析發(fā)泡木塑復合材料“材料組成”、“成型工 藝”和“結構性能”三者 之間的關系，從而提高發(fā)泡木塑復合材料的產(chǎn)品性能。
目前，發(fā)泡塑木復合材料的研究在國內(nèi)外都取得了重大進展，并獲得了一系列重要的研究成果，推動塑木復合材料產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。發(fā)泡塑木復合材料具有低成本、輕質(zhì)高強、保溫吸音等優(yōu)點，市場需求和應用領域將越來越大，但現(xiàn)有的產(chǎn)品難以滿足需求，因此需要在產(chǎn)品設計和工藝實現(xiàn)上進行深入研究，從而實現(xiàn)發(fā)泡塑木復合材料的產(chǎn)業(yè)化。今后的研究趨勢將集中于以下幾個方面。
新型發(fā)泡技術的開發(fā)
克服塑木復合材料固有的缺陷，提高材料性能，但目前制備的發(fā)泡材料泡孔結構并不理想。超臨界流體注塑成型等新型發(fā)泡工藝將是未來研究的重點。
改善塑木復合材料界面相容性對塑木復合材料來說，界面相容性是制約材料應用的重要因素，而發(fā)泡塑木復合材料，泡孔的存在更是削弱了塑料與纖維之間的連接。雖然目前使用的偶聯(lián)劑對改善界面相容性具有一定的作用，但這方面仍存在提升的空間。
功能性材料的研制
為了擴展發(fā)泡塑木復合材料的應用范圍，開發(fā)具有隔音隔熱、防腐阻燃、耐老化、抗蠕變等功能的材料是下一步的研發(fā)重點。
提高纖維含量
生物質(zhì)纖維作為一種可再生的資源，與塑料相比更加節(jié)能環(huán)保、價格更低，增加發(fā)泡塑木復合材料中纖維成分不但可以降低成本，還可以加快材料的降解速度。但增大纖維用量必定使發(fā)泡更加困難，材料的一些性能也會降低。因此，纖維含量的提高將會是未來研究的方向。
隨著資源的日益匱乏，人們對塑木復合材料的需求必將日益提高，這也對塑木復合材料的制備技術提出了更高的要求，未來的發(fā)泡塑木復合材料也將會朝著產(chǎn)品功能化、多樣化的方向發(fā)展。在建筑裝修時，我們都喜歡與自然結合，但與此同時我們還需要進行自然保護，木塑復合材料正好可以解決這個問題，既可以達到外觀結合木材的美觀，又可以節(jié)省能源不影響自然環(huán)境，控制了濫砍濫伐情況。
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另外，由于發(fā)泡塑木復合材料中含有大量泡孔，材料內(nèi)部空隙較大，制備時所用樹脂量大大削減，相對節(jié)約了原料成本，也有效降低了材料的密度（約為未發(fā)泡塑木復合材料的50% ，可達0.6—1.0g/cm3 ），材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高。此外，因發(fā)泡材料自重較輕，便于運輸、施工和安裝，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品。
發(fā)泡塑木復合材料還是一種環(huán)保材料，原料來源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可），制造成本低廉，其本身還可多次回收再利用，減少了塑料的使用量，降低了環(huán)境污染，也有益于保護森林資源。盡管目前國內(nèi)一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發(fā)發(fā)泡型純植物纖維緩沖包裝材料，但相比較而言，發(fā)泡塑木復合材料因集合了木材與塑料兩者之長，因而仍在性能上更具優(yōu)勢，如強度更高、耐水性能更好、價格更低廉、應用范圍更廣。這幾年塑木微發(fā)泡技術也有較大的發(fā)展，尤其是生產(chǎn)PVC基的生產(chǎn)企業(yè)，為適應產(chǎn)品性能要求，開發(fā)新型加工工藝,引入發(fā)泡工藝技術,降低材料成本,擴展WPC的使用范圍。發(fā)泡塑木復合材料可以用作汽車工業(yè)要求的質(zhì)量輕而強度高的部件、運動器械、包裝、建筑行業(yè)的保溫與隔熱材料等，在應用領域中大放異彩。
近年來，發(fā)泡木塑復合材料成為木基材料和高分子材料領域研究的熱點，國內(nèi)外學者做了大量的研究，并取得豐碩的成果。總體上，目前的研究主要從“發(fā)泡機理”、“界面改性”“塑料種類”、“增強纖維”和“成型工藝”等方向分析發(fā)泡木塑復合材料“材料組成”、“成型工 藝”和“結構性能”三者 之間的關系，從而提高發(fā)泡木塑復合材料的產(chǎn)品性能。
目前，發(fā)泡塑木復合材料的研究在國內(nèi)外都取得了重大進展，并獲得了一系列重要的研究成果，推動塑木復合材料產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。發(fā)泡塑木復合材料具有低成本、輕質(zhì)高強、保溫吸音等優(yōu)點，市場需求和應用領域將越來越大，但現(xiàn)有的產(chǎn)品難以滿足需求，因此需要在產(chǎn)品設計和工藝實現(xiàn)上進行深入研究，從而實現(xiàn)發(fā)泡塑木復合材料的產(chǎn)業(yè)化。今后的研究趨勢將集中于以下幾個方面。
新型發(fā)泡技術的開發(fā)
克服塑木復合材料固有的缺陷，提高材料性能，但目前制備的發(fā)泡材料泡孔結構并不理想。超臨界流體注塑成型等新型發(fā)泡工藝將是未來研究的重點。
改善塑木復合材料界面相容性對塑木復合材料來說，界面相容性是制約材料應用的重要因素，而發(fā)泡塑木復合材料，泡孔的存在更是削弱了塑料與纖維之間的連接。雖然目前使用的偶聯(lián)劑對改善界面相容性具有一定的作用，但這方面仍存在提升的空間。
功能性材料的研制
為了擴展發(fā)泡塑木復合材料的應用范圍，開發(fā)具有隔音隔熱、防腐阻燃、耐老化、抗蠕變等功能的材料是下一步的研發(fā)重點。
提高纖維含量
生物質(zhì)纖維作為一種可再生的資源，與塑料相比更加節(jié)能環(huán)保、價格更低，增加發(fā)泡塑木復合材料中纖維成分不但可以降低成本，還可以加快材料的降解速度。但增大纖維用量必定使發(fā)泡更加困難，材料的一些性能也會降低。因此，纖維含量的提高將會是未來研究的方向。
隨著資源的日益匱乏，人們對塑木復合材料的需求必將日益提高，這也對塑木復合材料的制備技術提出了更高的要求，未來的發(fā)泡塑木復合材料也將會朝著產(chǎn)品功能化、多樣化的方向發(fā)展。在建筑裝修時，我們都喜歡與自然結合，但與此同時我們還需要進行自然保護，木塑復合材料正好可以解決這個問題，既可以達到外觀結合木材的美觀，又可以節(jié)省能源不影響自然環(huán)境，控制了濫砍濫伐情況。
