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塑木復合材料專用相容劑 

2007/8/10 15:04:24 人評論

    目前世界各國對各種廢舊塑料污染進行了全方位治理,并已取 得了一定的成效,其中用木粉或植物纖維填充,經(jīng)專用設備擠出、壓制或注塑成型,可用來在某些場合替代木材制品的塑木制品尤為實用。該成果是近年來國外發(fā)展較快且經(jīng)濟效益顯著的實用型新技術,可廣泛用于包裝、建筑等行業(yè),產(chǎn)品可制成板材、型材、片材、管材等,并具有木材的加工優(yōu)點。    木粉與廢舊塑料復合材料的開發(fā)與研究不但可以提供充分利用自然資源的機會,而且也可以減輕由于廢舊塑料而引起的環(huán)境污染,因此,這種塑木復合材料是一種節(jié)約能源、保護環(huán)境的綠色環(huán)保材料。其應用范圍也很廣,主要應用在建材、汽車工業(yè)、貨物的包裝運輸、裝飾材料及日常生活用具等方面,有廣闊的發(fā)展前景。木粉作為塑料的一種有機填料,具有許多其他的無機填料所無法比擬的優(yōu)良性能:來源廣泛、價格低廉、密度低、絕緣性好、對加工設備磨損小。但它并沒有像無機填料那樣得到廣泛應用,原因主要有與基體樹脂的相容性差、在熔融的熱塑性塑料中分散效果差、流動性差、擠出成型加工困難等。    隨著塑木技術的不斷發(fā)展和環(huán)保需求的日益提高,塑木技術已由單一組分的廢舊塑料和木粉共混合生產(chǎn)塑木制品,向多組分廢舊塑料和木粉共混合生產(chǎn)塑木制品過渡,這樣多組分的廢舊塑料間的相容性就變得十分重要。    由于木粉中主要成分是纖維素,纖維素中含大量的羥基,這些羥基形成分子間氫鍵或分子內(nèi)氫鍵,使木粉具有吸水性,吸濕率可 達8%~12%,且極性很強;而熱塑性塑料多數(shù)為非極性的,具有疏水性,所以兩者之間的相容性較差,界面的粘結力很小。使用適當?shù)奶砑觿﹣砀男跃酆衔铩痉郾砻?,可以提高木粉與樹脂之間的界面親和能力,且改性的木粉填料具有增強的性質(zhì),能夠很好地傳遞填料與樹脂之間的應力,從而達到增強復合材料強度的作用。因此,要得到性能優(yōu)良、符合條件的塑木復合材料,首先要解決的是材料相容性的問題。相容性問題主要靠加入各種添加劑來解決。(1)偶聯(lián)劑法偶聯(lián)劑可以提高無機填料、無機纖維與基體樹脂之間的相容性,同時也可改善木粉與聚合物之間的界面狀況。硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑是應用最廣泛的兩類偶聯(lián)劑。實驗表明,這兩種偶聯(lián)劑都能改善填料與樹脂的相容性。(2)相容劑法加入相容劑是最簡單而且很有效的方法。據(jù)報道,合適的相容劑有馬來酸酐等接枝的植物纖維或馬來酸酐改性的聚烯烴樹脂、丙烯酸酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物。這些相容劑中大部分含有羧基或酐基,能夠與木粉中的羥基發(fā)生酯化反應,從而降低木粉的極性和吸濕性,使其與樹脂有很好的相容性。     不同的添加劑的用量對復合材料的拉伸強度、相容性都有不同程度的影響,故篩選合適的添加劑至關重要。    偶聯(lián)劑的用量與填料的活化效果并非成正比關系,而是與偶聯(lián)劑在木粉顆粒表面的狀況有關。木粉顆粒在基體中并不是理想的單獨分散狀態(tài),而以某種聚集狀態(tài)的形式存在。呈聚集態(tài)的木粉對填充體系流動性能的影響是不利的,可加人適量的硬脂酸來降低木粉顆粒的集聚數(shù)量,改善成團現(xiàn)象,使其向基體樹脂中充分分散。此外,塑木復合材料在熔融狀態(tài)時屬于假塑性流體。,隨著剪切速率的增加,表觀粘度下降。所以為了使填充體系具有良好的加工流動性能,應當盡可能采用較高的剪切應力,以降低填充體系的剪切粘度,使之適合于擠出成型加工。    針對塑木加工工藝而開發(fā)專用相容劑是塑木生產(chǎn)技術的一個重要方面。較為實用的塑木用相容劑 A一氯化聚乙烯體系;B——丙烯酸酯類體系;      目前世界上普遍利用消費者廢塑料或稱用后廢棄物’(postcon, sumerwastes,PCW),即混合廢料來生產(chǎn)仿木料?;旌蠌U料由多種材料組成,包含多種塑料、紙、軟金屬(如A1)等。這種廢料通過擠出模壓可直接加工成塑料木頭(plasticlumber)。大多數(shù)塑料木頭在顏色上是不均一的,故常常加工成深顏色如綠、棕、灰色。 塑料木頭有許多優(yōu)點:①耐酸堿、耐化學晶、耐鹽水性好;②對 低溫有優(yōu)勢;③耐紫外光;④不腐爛、不開裂或翹曲;⑤耐振動 等。塑料木頭可獲得廣泛應用,停車點、馬廄、野外餐桌、防腐柱子等都可用塑料木頭制造;用塑料木頭制豬圈和羊房的地板,可保溫、耐動物尿、不繁殖細菌。但塑料木頭比較貴。Klobie系統(tǒng)就是 以制塑料木頭為目的而發(fā)展起來的。 來源:塑木網(wǎng)

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