塑木復合材料是采用木質材料和塑料加工制備而成的一種綠色、環境友好新型材料,具有強度高、力學性能好、可循環使用及成本低等優勢,被廣泛應用于建筑材料、室內裝飾材料、包裝及運輸材料和文化體育等領域。塑木不僅解決了廢棄木質纖維材料綜合利用率低及處理廢棄木質纖維材料帶來的環境污染等問題,而且有助于緩解廢舊塑料引發的“白色污染”等重大環境問題,是廢棄木質纖維和廢舊塑料再生利用的一個趨勢,具有廣闊的市場空間和應用前景,已成為當今木質材料和塑料加工領域的研究熱點之一。
然而,塑木中的木質材料和塑料都是易燃物質,且燃燒產生的煙易造成人員傷亡;塑木使用過程中容易受到自然環境的影響,顯著降低其物理力學性能及耐久性能;同時,由于塑木中含有木質材料,使用過程中容易遭受微生物的侵襲和破壞,導致材料變質而影響使用,甚至危害人體健康。以上缺陷嚴重影響其使用范圍和使用壽命。近年來,研究者們致力于改善 塑木的阻燃抑煙、耐老化、耐候及抗菌性能,取得了顯著的成果。在實現阻燃抑煙、耐老化、耐候和抗菌功能化塑木時應用較為廣泛的方法包括添加改性劑、對木質材料或塑料基體進行預處理、對塑木表面進行改性處理等。由于添加改性劑和對塑木進行表面處理具有操作簡單、成本低等優勢,已成為實現 塑木功能化最常用的方法,可廣泛用于 塑木的加工。常用的阻燃抑煙劑包括聚磷酸胺(APP)、次磷酸鋁(AHP)、納米金屬化合物、金屬氫氧化物及含氮磷化合物等,耐老化劑、耐候劑包括受阻胺光穩定劑、紫外吸收劑、紫外線穩定劑及顏料等,抗菌劑包括納米二氧化鈦、納米粘土、硼酸鋅等。塑木表面改性處理主要是表面涂刷功能性涂料或接枝功能性試劑。
目前,塑木的功能化研究集中于單一能的增強,多功能的塑木有待進一步研究。塑木功能化改性是拓寬其應用范圍、延長使用壽命和提高安全使用性能的關鍵。盡管塑木功能化改性已取得一定的成果,但在功能化改性機理與改性方法、新型功能化塑木的開發及功能化改性對環境的影響等方面還存在諸多問題。
深入探討功能化改性機理與改性方法。盡管對塑木阻燃抑煙、耐老化耐候及抗菌等功能化改性做了大量研究,但是功能化改性理論、功能影響因子尚未系統化和理論化,改性方法也尚未成熟,有待進一步探討。
結合現代高科技技術,開發新型功能化塑木。塑木技術應與納米技術、生物技術等現代高科技技術相結合,借助互聯網時代的發展,朝著多功能化(集阻燃抑煙、耐老化耐候、抗菌、吸音等功能于一體)、輕質化、環保智能及可訂制的方向發展,塑木必將成為一種極有應用前景的材料。
評價塑木功能化改性對環境的影響。塑木是環境友好型材料,功能化改性應結合“綠色化學”,應從功能改性劑的選擇與抗流失性、功能改性劑生物毒性以及塑木生命周期評價等方面充分研究塑木功能化改性后對環境的影響。
未來塑木技術應與納米技術、生物技術等現代高科技相結合,朝著多功能化( 即阻燃、抗菌、吸音等功能 )、輕質化、環保智能及可訂制的方向發展,塑木必將成為一種極有應用前景的材料。