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塑木復合材料的耐老化研究進展

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-08-16   瀏覽次數:594
核心提示:隨著塑木復合材料的使用越來越多,人們也越來越關注塑木復合材料的老化性能。

隨著塑木復合材料的使用越來越多,人們也越來越關注塑木復合材料的老化性能。國外發達國家對在實際應用中塑木復合材料暴露出的老化問題十分重視,在此方面的研究起步較早,正在逐步形成有效的標準體系。

11.1


塑木復合材料中木質組分與塑料的復合由于某些因素并不是十分完善,由于構成塑木復合材料的主要成分之間存在較大的表面性能差異,以及加工工藝、材料基本成分與比例等因素的影響會造成塑木復合材料界面的性能不穩定,因此塑木復合材料在使用過程中受使用環境的影響,如光線(尤其是紫外線)、空氣、溫度、水分、微生物等因素影響而導致老化。為了廣泛應用塑木復合材料,學者們研究總結了塑木復合材料在使用過程中的老化影響因素、老化現象、老化規律、老化機理以及使用壽命,以便尋找提高塑木復合材料耐老化性能的方法。

11.2


影響木塑復合材料老化的自身因素:

成分種類

塑木復合材料的塑料基不同,耐老化性能也不相同。通過對聚乙烯(PE)基和聚丙烯(PP)基塑木復合材料這兩種不同的塑料基在人工加速老化條件下的性能變化進行了研究。分析研究數據可以看到聚丙烯(PP)基復合材料比聚乙烯(PE)基復合材料更易褪色。塑木復合材料的木質填料不同,耐老化性能也不同。實驗表明,以木粉填充的高度聚乙烯塑木復合材料的性能要優于竹粉填充的高密度聚乙烯塑木復合材料的性能。

木粉尺寸

研究表明,木粉尺寸(直徑大小)也是影響塑木復合材料耐老化性能的主要原因之一,對紫外線老化條件下不同粒徑木纖維增強的高密度聚乙烯基復合材料的老化性能進行了研究。

結果表明,含較大粒徑木纖維的 塑木 與含較小粒徑木纖維的 塑木 相比具有較好的彎曲性能,但沖擊強度較差。

木粉添加量

紫外線加速老化條件下不同木粉填充量復合材料的質量損失、力學性能以及顏色變化。結果表明木粉填充量低的 塑木 力學性能保持更好,質量損失小;而木粉填充量高的塑木表面色差變化大,質量損失也大。

木粉改性預處理

木粉的改性預處理對塑木復合材料的老化性能有一定的影響。研究證明了與未處理的塑木復合材料相比,處理過的塑木復合材料的拉伸強度和沖擊韌性下降幅度小。

添加劑

添加劑有界面改性劑(提高界面強度)、著色劑(改善 塑木 某些性能)、光穩定劑與 UV 吸收劑(減少光對 塑木 影響)、抗氧劑(減少氧氣對 塑木 的影響)、抗菌劑(改善 塑木 耐真菌腐蝕性) 等。

當前對塑木復合材料的研究越來越深入,塑木復合材料的產業化,從配方設計、加工設備再到成品的性能改善已成為研究者關注的重點。我國在塑木方面的研究雖然取得了一定進展,但仍有許多不足。

(1)在理論方面,目前還沒有一個涵蓋各方面的完善研究體系,對實際應用缺乏指導作用,沒有全面、完整、科學的標準來對 塑木 在各種情況下的耐老化性進行檢測與評估。

(2)在 塑木 老化機理的解釋方面,國內研究者涉及不多。

(3)大部分研究者在老化試驗中都側重于觀察塑木復合材料的力學性能以及表觀性能的變化等宏觀方面,而對于微觀結構的變化則關注不夠。

(4)目前對于塑木復合材料老化的實驗大多比較單一,多因素綜合性的實驗較少,且缺乏系統性,難以為新的實驗提供參考和比較。

(5)對于預測 塑木 行為以及壽命相關的探討還比較缺乏。


 
 
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