2022年木塑复合材料加工技术分析研究现状及发展趋势 .pdf

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1、1 / 37 木塑复合材料加工技术、研究现状及发展趋势一 木塑复合材料加工技术随着科学技术的发展，现代社会对材料的要求更高了，既要求其有较好的物理力学性能，对人类有亲和力，又要环保。木材是一种天然生物质材料，自古以来被人们广泛喜爱和使用。随着我国天然林面积的减少和“天然林保护”政策的实施，木材资源困乏、质量下降、木材价格越来越高、木材加工业的废弃物增多以及世界林产品需求量的增加都使得林产品工业越来越迫切地感到需要寻找木材的替代品。而由于生产和生活水平提高，过去被大量用于烧柴的木制品加工废弃物，如木屑、刨花、边角废料以及大量农作物纤维如秸秆、稻糠、果壳等被严重浪费，并对环境产生极大的破坏性影响。

2、据统计，我国每年由于木材加工余下的废弃木粉量达数百万吨，其他天然纤维如稻糠等的产量上千万吨，这些资源如能得到有效开发和利用，价值可观。在不断研究中人们认识到木材改性技术可以实现新的突破，而填充改性既可以降低产品成本，又可以提高产品的使用性能，甚至赋予木材材料全新的性能，从而使木材行业有了新的生机。与此同时，塑料制品在生产和生活中的应用，随着经济发展越来越广泛，因塑料废品处理不当而造成的白色污染问题已经成为一大环保难题。有关数字表明，在城市垃圾中，塑料废弃物已占到垃圾总量的2535。在我国，城市人口每年产生的废旧塑料达 240万280 万吨，已成为环卫部门的严重负担。如果能将废旧塑料制品有效精选

3、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 37 页2 / 37 利用起来，将对环保和经济发展产生巨大的推动作用。这种背景下，将木质纤维与废旧塑料经过特殊处理合成新的材料，即木塑复合材料Wood polymer Composites ，简称 WPC ）也就应运而生了。1 木塑复合材料的定义木塑复合材料 WPC）是以木材为主要原料 形式有锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等），经过适当的处理使其与各种塑料 ，聚苯乙烯(PST ，聚甲基丙烯酸甲酷 CPMM），以及聚乙烯 PE ），聚丙烯 PP ）、聚苯乙烯按一定比

4、例混合并添加特制的助剂，如偶联剂、分散剂、增塑剂、润滑剂、热稳定剂、着色剂、阻燃剂、防霉剂等加工助剂，经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料，是一种高性能、高附加值的绿色环保复合材料，其性能优良、用途广泛、利于环保，有广阔的发展前景，值得大力研发推广。2 木塑复合材料的分类木塑复合材的制造方式目前主要有两种：一种是将塑料单体或者低聚合度树脂浸入到实体木材中，通过加热或辐射引发塑料单体或者低聚合度树脂在木材中进行自由基聚合，所得复合材料称为塑合木 。这种复合方式可以提高木材的尺寸稳定性、耐腐性、防蛀性 , 以及木材的物理、力学性能。所浸注的单体一般采用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯 等单体。精选

5、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 37 页3 / 37 另一种是将木材以刨花、纤维和木粉的形态作为增强材料或填料添加到热塑性塑料中，并通过加热使木材与熔融状态的热塑性塑料进行复合而得到的复合材料，称为木塑料复合材料 实体木材一塑料复合材料；此类材料以基体与功能体之间或功能体在基体内部的化学合成反应为主要特征。2 木纤维 (木粉一塑料复合材料；此类材料以木质纤维材料为基体与高分子量塑料直接复合，其结合方式以两种材料表面(或界面 物理结合为主。此种材料的制造工艺是将木纤维或木粉与塑料充分混合，在混合过程中塑料熔化形成制品。当木材组

6、分低于50时，称为木质填料塑料；而木材组分高于60时，则称为热塑性树脂增强型复合材料。该种复合材料的某些物理力学指标优于纯木材制品，可再成型为各种模压制品，在包装、家具、房屋建筑及汽车内饰件等领域具有广泛的应用前景。3 木材一塑料合金复合材料。将实体木材或单板用一种聚合物的单体或预燃物浸注，然后再使其在木材中聚合。一般来说，这种聚合物不能进入木材的细胞壁，而是存在于细胞腔内。此种聚合材料比原有材料具有更高的强度、刚度、耐磨性及其它一些优良的物理性能。可制成地板、乐器、运动设备及装饰材料等。木材塑料合金复合材料要求木材高分子与塑料的完全融合，具有类似于金属材精选学习资料 - - - - - -

7、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 37 页4 / 37 料以及共混高分子材料所达到的那种状态。该种复合材料首先要对木材的化学组分进行改性，使其能溶于某些溶剂之中或与高分子塑料之间相互均匀分散。3 木塑复合材料的特点1）木塑复合材料的优点社会经济性好，可持续发展，特别适于我国“天然林保护”的国策；耐用、寿命长，类似木质外观，比塑料硬度高；具有优良的物性，比木材稳定性好，不会产生裂缝、翘曲、无木材竹疤、斜纹，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽的各种制品；具有热塑性塑料的加工性，容易成型，用一般塑料加功设备或稍加改造后便可进行成型加工。加工设备新投入资金少，便

8、于推广应用；有类似木材的二次加工性，可切割，粘接，用钉子或螺栓连接固定；利于装潢、装饰，可涂漆美化，产品规格形状可根据用户要求调整，灵活性大；不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小、不会吸湿变形；能重复使用和回收再利用，可以生物降解，保护环境；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 37 页5 / 37 利于环境保护，可用废弃木材、农作物纤维和废弃塑料作材料；资源丰富，费用低廉，成本低。2） 木塑复合材料的缺点尽管广大的科研和工程人员做了不懈努力，但木塑复合材料在各种使用场合中仍存在着一些不足，主要表现为：1密度高 ，通常为木材的

9、24倍；2产品的安装费用相对较高(由于复合材料的密度较大，在组装时需要使用射钉枪或自攻螺钉 ；3耐热性 和耐紫外线能力较差；4制品的硬度和载荷能力较木材差。3）国产塑木复合材料质量上存在的主要问题a、制品抗冲击性能差，脆性大，易损坏断裂。其原因：废旧塑料及木粉天纤）质量不合格，选择不当，配方及工艺条件不合理，原料含水量高，加工时产生气泡，水解或热分解，使树脂分子量降低所致。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 37 页6 / 37 b、制品结构不密实，有气孔，蜂窝，剥离或分层。其原因：原料混合不均匀，混炼效果不好，没有应用塑料

10、改性技术，使两种极性不同的物质 ，从而进一步拓宽了木塑复合材料制品的应用范围。5 木塑复合材料用添加剂木塑复合材料经常要有一些助剂加入，如偶联剂、光稳定剂、色素、润滑剂、杀真菌剂和发泡剂。下表列举了常用助剂及其在复合材料中所起的作用。助剂应用举例热稳定剂防止加工过程中聚合物降解酚醛树脂 光稳定剂防止紫外光对聚合物的伤害HALS (阻胺光稳定剂 。 紫外光吸收剂偶联剂改善木塑界面结合，提高强度，减少吸水，保持机械性能马来酸酐改性聚烯烃润滑剂改善流动性能，提高生产效率，减少边缘磨损硬脂酸锌、乙烯基而硬脂酰胺色素美化制品表面，并有一定紫外防护能力混合染料杀虫剂防止细菌真菌侵蚀异噻唑类物质发泡剂减小材

11、料密度和制品重量放热型 ( 偶氮碳胺 , 吸热型 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 37 页9 / 37 6 木塑复合材料加工工艺木塑复合材料最先使用的生产工艺是混炼，再热压( 或发泡压制 成平板或模压成型材。现在的生产工艺以挤出成型为主, 并辅以注射成型。国内木塑复合材料的主要成型方法有浸渍成型、平压成型、模压成型、挤出成型、热压成型、辐射法成型、注射成型等。最早使用的为浸渍法，近年来，木塑复合材料的生产工艺基本采用两步法，即先进行共混造粒，再进行成品挤出。因为用这种方法加工制品成本较高，自1999 年起，就开始研究

12、该复合材料制品的一步法挤出成型技术，即直接用挤出机进行该材料的混合与成型，因省掉造粒工序，从而降低了成本并提高了产品的市场竞争力。挤出成型、热压成型、注射成型、模压成型是加工木塑复合材料的主要成型方法。由于挤出成型加工周期短、效率高，因此挤出成型方法是一种较为常用的工艺路线。6.1 注入单体聚合法该方法的历史相对较早些。生产工艺是将化学单体注入木材，然后再用高能辐射或加热催化等方法制成木塑复合材料( 如图1。单板或木材成品干燥注入树脂单体高频辐射或加热催化聚合精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 37 页10 / 37 图1

13、注入单体聚合工艺流程6.2 非气流辅装成型该工艺是将木纤维与塑料或树脂在常温下混合，木材纤维、束或其它纤维状材料经混合后通过一个针刺工段，用薄型无纺布衬托而制成纤维相互缠绕的低密度板坯，再根据最终产品的需求和要求，将一块或数块板坯热压成最终产品(如图2。木纤维。施 胶干燥纤 维混合针 刺铺网模压精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 37 页11 / 37 塑料木材可以将水分显著降至 1，并使木粉和塑料完全混合均匀，这样塑料会完全渗透到木粉中。与一步法相比，两步法工艺可以提高型材的冲击性能，显著改善木塑复合材料的冲击韧性，另外

14、，在湿度很低的情况下(小于1，挤出机可以按照额定挤出量挤出。如果使用湿度大于8的木粉，挤出量将会降低3050。同精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 37 页15 / 37 样，一步法工艺中，松散的木粉不可避免地会引起牵引困难和配方的改变，导致挤出量的改变。而两步法处理工艺就不存在该问题，处理过的原材料可以毫无问题地用于挤出，甚至可以和 PVC 型材挤出相类似，在挤出过程也不必调整和不断地优化挤出工艺参数。木塑复合材料的导热性差，且其制品多为异型材，冷却定型较困难，多采用水冷定型。冷却流道合理设计保证高效冷却。第一：一步挤出

15、成型工艺流程图图 6 一步挤出成型工艺流程图第二：两步法挤出成型工艺 就好得多，即使木粉含量达6O ，复合材料的拉伸强度也接近纯树脂的数值。对于木粉聚氯乙烯使用铝酸酯偶联剂并不能达到要求，硅烷偶联剂虽然效果较好，但价格贵。廊坊市神龙金海有限公司开发出售活化偶联、提高相容性为一体的复合型表面处理剂效果就更好，有效地解决了木粉表面处理与PVC 大分子亲和相容的问题。7.3 加入高效流变润滑剂可提高产品质量和生产效率研究结果表明，加入流变润滑剂可使木塑复合材料制品表面光滑，外观好，同时也可提高挤出速度，提高生产效率。廊坊市神龙金海有限公司成功地研制出具有内外润滑作用的高效流变润滑剂，使加工过程中不仅

16、具有初期的润滑作用，而且中后期润滑效果也很好，可以保证挤出加工的快速稳定。7.4 微发泡技术通常不发泡的木塑复合材料一是密度都比较大，并且相同体积的制品树脂用量也比发泡材料多。如木粉PE 复合材料的密度是木材的一倍，比纯聚乙烯塑料也要高13左右。承载一吨的 12m 12m 的托盘纯塑料仅 2Okg ，而木塑托盘要 3Okg 以上， 发精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 37 页22 / 37 泡木塑制品与传统木塑相比，密度可降低2O 45，更接近于木材。 一般树脂成本要占材料成本的 8O 9O ，采用发泡技术可节省近 2倍

17、的成本。二是刚性和冲击性差。为了增加刚性就要增加型材截面积或改变型材截面形状来解决。提高冲击性能则需要提高木粉与聚烯烃界面的亲和性和相容性。三是生产效率低，一般单机产量低于lOOkgh，形成一定规模就要增加挤出生产线，需增大固定资产。所以近几年微发泡木塑复合材料作为塑料加工换代产品迅速发展起来。微发泡挤出成型需经历三个阶段，即气泡核生产阶段、气泡成长阶段和泡体固定成型阶段 。要获是泡体塑化优良，泡孔数量多、直径小、分布均匀、外表结皮效果好，且平整光滑的型材，选择优质的发泡剂是决定型材质量的关键。对于木粉PVC 微发泡复合材料，加工过程中因聚氯乙烯属于热敏性聚合物，要求加工温度范围很窄，温度过高

18、会造成聚合物热分解，在发泡过程中要严格控制发泡剂的分解温度和分解时间。因此要选择发泡剂的分解温度相匹配。通常微发泡塑料使用的AC 发泡剂也不适于木粉 PVC 复合体系。因为 AC 发泡剂分解产生的气体同时还放出大量热量，如不采取得力措施，极易造成温度升高使材料内部孔隙大小不均或者制品表面出现鼓泡、塌陷等缺陷。廊坊市神龙金海公司自主研发的吸放热均衡复合发泡剂可以将放热型发泡剂分解时放出的热量吸收并促进吸热型发泡剂的分解，二者适当的匹配可以优势互补，攻克了木粉 PVC 复合材料微发泡工艺的技术难关，使产品性能达到国外同类产品的先进水平。可以替代德国进口的发泡剂，实现国产化，价格仅为进口的一半。7.

19、5 特殊结构挤出设备为了实现木塑复合材料的稳定挤出，挤出机螺杆的结构、长径比和转速对复合材料的分散、混合、熔融及成型过程有着至关重要的影响，要求：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 37 页23 / 37 螺杆结构要有利于物料的分散、混合、熔融；防止物料在螺钉或螺筒上滞留，避免物料受热分解、焦化，要求具有高度自洁能力；保证螺杆具有强大的推进作用，能平稳地输送物料；建立足够的成型压力。7.6 独特的成型模具木塑复合材料最终要成为具有一定形状、尺寸稳定、外观良好的各种型材，最后一道工序是通过成型模具来实现的。由于微发泡型材生产

20、中需要膨胀速率较缓和的型胚，尤其要防止仅仅通过螺杆减压而造成的物流波动。所以要在流道设计上实现二次减压，使型胚平衡地向定型模具过渡。北京建诚机械有限公司根据微发泡木塑复合材料的生产工艺特点研制出可调式发泡型村专用模具，可在主机工作状况不变的情况下通过模具本身的调控实现对型村表面质量、型村尺寸和发泡倍率的控制。为了超越世界先进水平，他们正在研制木粉填加量可达8O 9，69O 9，6的木塑复合材料整条生产线。二 木塑复合材料的研究现状1 木塑产业发展现状精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 37 页24 / 37 1.1 国外木

21、塑产业简况木塑材料的产业化推广源于上世纪80 年代的美国，最初是作为改性塑料应用的。随着技术水平的提高，木塑逐渐具备了塑料、木材、金属等单质材料的优点，成为自成体系的新型材料。目前，各类木塑制品在美国、加拿大、德国、英国、荷兰、日本和 韩 国 等 国 已 得 到 较 为 广 泛 的 应 用 ， 形 成 了 比 较 规 范 的 产 业 和 市 场 。北美是世界上木塑材料发展最快、用量最大的地区，主要用于风格粗犷的户外建筑。美国木塑市场1990 至 2000 年的增长率都在10以上，近 5 年增长尤快。美国现有约 50 家木塑企业，年产量大都在万吨以上，其中最大的几家公司已在纽约证券交易所上市。美

22、国的木塑材料研发机构也超过50 家，形成了一个从产品研发、原料收集、设备制造、模具开发、制成品生产到市场营销的完整产业。加拿大安大略省的材料和制造中心坚持与美国国家森林实验室合作主办木塑材料会议并资助研究人员和公司。经过 10 多年的努力，在加拿大也形成了以10 多家企业为主体，年产量超过5 万吨的木塑产业。欧洲木塑产业总体发展不如北美地区，但近年来有加快趋势。木塑企业不多，产量和技术水平与国内企业相当，但其拥有强大的装备制造能力，发展潜力不可小视。欧洲人对木塑材料的要求比较细腻，对品种花色的需求也高于北美，室内装修装饰和户外建筑齐头并进，但应用技术和商品市场还不甚成熟，有高速增长的空间。日本

23、由于地理原因和环保意识，木塑材料的应用比较普遍，产品质量亦较优良。日本的木塑研究机构，经过十多年的努力开发出高品质的木塑材料。其产品具有自然的木材色泽和质感，已在房屋建设和内装饰领域得到广泛使用，是目前国际上品质最高的产品之一，代表了木塑材料替代天然木材的质量水平和发展方向。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 37 页25 / 37 1.2 国内木塑产业发展现状在国家循环经济政策的鼓励和企业潜在效益需求的双重推动下，全国性“木塑热”逐渐兴起。据不完全统计，截至2005 年年底，全国直接或间接从事木塑研发、生产和配套的企事业

24、单位已逾150 家，包括国有、民营，独资、合股和合资等多种类型，国有或国有控股企业占有一定的优势。现有木塑产业从业人员数万人，木塑制品年产销量已接近10 万吨，年产值超过8 亿元人民币。木塑企业集中分布在珠三角和长三角地区，东部远远超过中、西部。东部个别企业工艺水平较为领先，南方企业则占有产品数量和市场的绝对优势。行业内主要技术代表企业的实验样品已达到或超过国际先进水平。一些行业外的大型企业和跨国集团也在密切关注我国木塑产业的动态。我国的天然木材资源日益减少，木质制品的市场需求量却与日俱增。巨大的市场需求和技术突破必然会不断拓宽木塑材料的市场通道。从市场需求角度分析，木塑最有可能在建筑材料、户

25、外设施、物流运输、交通设施、家具用品等领域开始规模性拓展。结 合 国 外 木 塑 产 业 发 展 的 经 验 ， 我 国 木 塑 材 料 的 合 理 发 展 方 向 是 ： 1 原料通用化。根据木塑制品的原料分类、使用性能和用途，制订一个通用的木塑原料适用性标准。 2 装备专业化。尽快改变当前沿用塑料设备进行生产的状况，改进、完善木塑 制 品 的 生 产 装 备 ， 使 其 专 业 化 、 系 列 化 、 规 范 化 和 标 准 化 。 3 产品高端化。以木塑材料的良好加工性能为依托，生产性能良好、做工精细 、 形 态 复 杂 、 表 面 美 观 的 型 材 以 及 成 套 产 品 和 组 合

26、 产 品 。 4 研发市场化。市场需要性能有特色、价格有优势的产品，应推进科研成果的迅速转化，促进木塑新产品的市场接轨。 5 使用广泛化。木塑制品在品种、质量上突破后应大面积推广和使用，使之精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 37 页26 / 37 常态化，普遍化，为广大消费者乐意接受。 1.3我国木塑产业发展存在的主要问题我国木塑产业前景广阔，但目前的投资有过热倾向。受技术、资金、设备和市场推 广 能 力 的 限 制 ， 木 塑 产 业 整 体 发 展 状 况 不 理 想 。 问 题 表 现 为 ： 1 产品研发处于起步

27、阶段，研究力量分散、经费不足。大多木塑生产企业工艺技术薄弱，缺乏创新能力，产品种类单一，生产成本高，附加值低。国有研发机构与 木 塑 企 业 缺 乏 沟 通 、 协 调 和 合 作 机 制 ， 科 研 成 果 难 以 转 化 。 2 企业弱小、分散，市场化程度较低。产业化、规模化的企业数量少，尤其缺乏大型骨干企业，不能形成一定规模的产业集群，无法产生群体拉动和市场推广效应 。 木 塑 材 料 商 业 化 推 广 严 重 缺 位 ， 信 息 通 道 不 通 畅 。 3产品标准滞后。国内仅有的木塑托盘和地板的标准大多是参照木制托盘和地板的标准制订的，缺乏木塑材料特色。2 木塑复合材料技术研究现状2

28、.1 木塑复合材料的相容性研究随着科学技术和社会的发展，人们对塑料材料性能的要求也越来越高。充分利用植物纤维资源的潜力，发挥它独特的功能和特性，开发其新的应用领域，是当今引人注目的研究热点。然而，植物纤维也有加工温度低、不耐潮湿及与热塑性塑料相容性差等缺点。而其中憎水性的热塑性塑料与亲水性的植物纤维之间的界面相容性差是此复合材料的最大缺点。这种极差的界面相容性导致了纤维在塑料基体中分散不佳、力学性能下降，限制了植物纤维在塑料中的应用。为了改善它们二者之间的界面相容精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 37 页27 / 37

29、性，发挥各自的优点，增强木塑复合材料的力学性能，扩大其使用范围，长期以来各国学者都在努力寻求新的方法，以使这种复合材料能够满足实际的使用需要，并且取得了一系列阶段性成果。改善木塑复合材料复合界面的相容性的方法主要有物理或化学的方法。物理方法包括表面原纤化及放电处理 。在植物纤维的表面改性方面，低温等离子放电、溅射放电、电晕放电等越来越受到人们的广泛关注。低温等离子放电处理主要引起化学修饰、聚合、自由基产生、结晶等变化；溅射放电处理主要引起物理方面的变化，比如表面变得粗糙等以增强界面间的粘结性能。等离子体的作用包括质子的获得以及不稳定基团的生成，从而使醇、醛、酮、羧酸等的官能团发生变化。放电处理

30、可以通过降低纤维 / 聚合物熔体的粘度来改善复合材料的力学性能；电晕放电则是通过改变纤维素分子的表面能来降低复合材料的熔融粘度。化学方法为在与聚合物母体复合之前通过在纤维填料的表面包覆1 层非极性的材料以改善界面的兼容性及纤维在塑料基体中的分散性。化学法一般 有接枝共聚法处理、偶联剂处理、对植物纤维浸润处理、碱金属溶液膨胀处理及取代反应和乙酰化处理等数种方法。接枝共聚法是 1种常见的改性聚合材料的方法，此方法广泛用于对纤维素填料和其他种类填料的化学性质和极性进行改性；接枝共聚物反应是由纤维素分子的自由基激发的，将纤维素用选好的离子处理并用高能辐射就形成了自由基，然后用一合理的方法处理自由基位置

31、，然后树脂与纤维素以共价键结合，降低了纤维的亲水性，所形成的聚合物表现出2 种材料的性能，因此它可以与树脂基体相容。偶联剂法是通过偶联剂的化学键与植物纤维填料的纤维素分子相连，其有机官能团又能与聚合物连接，通过这2 方面的反应，在复合材料的界面上精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 37 页28 / 37 形成由共价键连接的连续体。浸润处理法是通过对植物纤维填料在与聚合物母体相容的聚合物中进行浸润的方法来改善界面的相容性；纤维填料在液态单体中浸润，然后使单体在有催化剂、加热、热辐射作用的条件下聚合；用交联剂改变单体的填充方法

32、，改变单体的聚合过程等，可以得到一系列不同性能的复合材料。碱金属溶液膨胀处理及取代反应的碱化处理是用碱金属溶液对植物纤维填料进行处理，其效果主要取决于碱金属溶液的类型及溶液的浓度。 乙酰化是 1个单反应过程， 1个乙酰基与 1个羟基反应，不发生聚合，这个反应使失去羟基的木质纤维变为憎水性，降低了木质纤维与复合材料的吸湿性和膨胀性，发生酯化作用的同时，又有羧酸生成，因此它会改善与用作处理剂的可溶性酸的相容性。和未经处理的木质纤维相比，它与非极性塑料间的相容性可得到改善。我国木塑复合材料的研究工作虽然起步较国外晚，但却充分吸收了国外的研究成果并进行了大量的工作。尤其是1 9 9 8 年后，由于“天

33、牛虫”事件，加之塑料制品废弃物及木材资源缺口的不断增加，客观上推动了我国木塑复合材料的发展。北京化工大学、林科院、国防科技大学、中国石化北京化工研究院以及东北林业大学等高校和科研单位都进行了有关研究和开发。中国林科院木材工业研究所对木材和苯乙烯的空隙，因此可称为纳 M 空隙。木材中存在纳 M 尺度空隙意味着木材本身可以容纳纳M 微粒(粉体、纳M 管和纳 M 棒等，由此可见，木材制造成纳M 粉体或是将纳 M 材料填充到木材的纳 M 空隙、或是通过纳M 材料的加入改善木材与其它材料的性质是完全可能的。4）强化废旧塑料的回收管理大量废旧塑料制品 (薄膜、包装袋、快餐盒等被抛向人类赖以生存的自然环境，

34、而造成“白色污染”，这给回收治理带来难度。因此，进一步提高人们的环境保护意识，制定相应的法规来规范塑料制品市场尤其重要。对于生活垃圾，应逐步实施垃圾袋装化以及垃圾分类的措施。加大执法力度，严格控制“白色污染”的出现，以便于有效地对废塑料制品进行回收利用。5）改善木塑复合界面相容性精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页，共 37 页35 / 37 可利用物理或化学的方法，对木纤维的表面进行预处理，改变木纤维表面的状态，以达到改善表面相容性的目的。木质材料是由纤维素、半纤维素、木素以及抽提物等组成的天然高分子材料，它是一种不均匀的各向

35、异性材料，因此界面特性十分复杂。同时，组成木质材料的纤维素、半纤维素、木素等主要成分中含有大量的极性羟基和酚羟基等官能团，其表面表现出很强的化学极性，因而在木材纤维表面主要是通过对极性官能团进行酯化、醚化、接枝共聚等改性处理，使其生成疏水的非极性化学官能团并具有流动性，使木材纤维表面与塑料表面的溶解度相似，以降低塑料基材与木质材料表面之间的相斥性，达到提高界面粘合性的目的。这可从物理改性与化学改性两个方面着手进一步研究。6 新材料在木塑复合材料中的应用。随着玻纤材料、空心微珠材料及纳M材料等技术的发展，将其加入到木塑复合材料中来提高木塑复合材料的力学性能是完全可行的。7）木塑复合材料成型技术和

36、装备的发展方向。近年来木塑复合材料成型技术和装备的研究正在快速地发展。这项技术的发展具有以下6 个特点。1）提高木塑复合材料表面相容性依然是研究的热点之一；2）聚合物基体由单组分再生料向多组分再生料方向发展，使回收的多组分废旧塑料PE 、PP 、PVC 、ABS 等）原料和经过表面改型的植物纤维进行混合成型，制出木塑复合材料制品；3）植物纤维份数由低份数 50 份以下）向高份数 1 0 0 份以上）发展，进一步降低材料成本，增强产品的市场竞争力；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 37 页36 / 37 4）木塑复合材料微

37、发泡技术、大型宽幅较厚的板材制品技术等成套设备及制品成型技术的开发，改善木塑制品应用中存在的诸如密度大、尺寸不能满足实际需要等问题，不断扩大木塑制品的应用领域；5）木塑复合材料填充有植物纤维和其它填料比如玻璃纤维等），以不断的创新，开拓木塑复合材料的应用领域；6）设计新型的混炼设备和专用模具，以进一步解决木塑复合材料难混合、难成型等缺点和提高生产效率。8）加工工艺的开发。单一挤出型材向复合共挤、包裹共挤方向发展；引入发泡工艺技术，从高泡向低泡、微发泡方向发展。9）木塑复合材料生产设备系统集成：系统集成是木塑复合材料生产的关键。木塑复合板材兼具木材和塑料的成本和性能优点，并且这种材料有耐腐蚀、不

38、翘曲、维修方便、外观与木材非常相似的优点，因此，把木粉填充混合加工成为建筑和结构用型材已成为目前塑料挤出行业中最为活跃的领域之一，回收废旧塑料、植物秸杆等是对资源的再利用，可以有效地减少木材用量，保护森林。木纤维和植物纤维来源充足，质轻价廉，对设备磨损小，制成品尺寸稳定，电绝缘性好，可反复加工，无毒，且能生物降解，对自然环境不会造成污染。热塑性塑料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 36 页，共 37 页37 / 37 主要为聚乙烯 PE ）、聚丙烯 PP ）、聚苯乙烯 PS ）、聚氯乙烯 相比，不但成本低，且不含甲醛等对人体有害的物质。以木塑复合材料来代替木材，不仅可减少对木材的需求量，节约森林资源，而且缓解了白色污染日益严重的问题。它通过对废弃资源的综合利用，变废为宝，化害为利，具有很高的经济效益和社会效益，符合科学发展观和可持续发展的要求，符合建设节约型社会和发展循环经济的要求，具有广阔的发展前景。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 37 页，共 37 页