设为首页 | 添加收藏 | 我的商务办公室 | 繁體中文 | English
纤维增强塑木为高品质产品提供支持
来源: 作者: 发布日期:2018-11-09 阅读次数:52 评论数:0 收藏 打印 
随着塑木复合材料产量和应用范围的不断扩大,其韧性差、蠕变等问题逐渐暴露出来。目前针对塑木复合材料增强增韧的研究较多,方法主要有添加增强体(刚性粒子、增强纤维)、改善塑料基体的韧性(塑料改性处理)、使用相容剂改善生物质纤维与聚合物之间的界面相容性等。增强纤维在高分子复合材料中已广泛应用,对塑木同样也具有比较有效的增强、增韧作用常用于复合材料的纤维可分为有机和无机纤维2大类,有机纤维又可分为天然纤维素纤维和合成纤维,无机纤维又可分为金属纤维和非金属纤维。为了达到不同的增强目的,如提高模量、强度或韧性,可以选择不同种类的纤维。


玻璃纤维增强塑木复合材料
玻璃纤维具有抗拉强度高、弹性模量高、耐磨损等特点,是最早被用来增强树脂合成复合材料的纤维。玻璃纤维增强塑木复合材料方面的研究较多,通过先造粒后热压成型方式利用玻璃纤维来增强塑木。
粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,即玻璃纤维、木粉和塑料三者相互作用形成了稳定的三维空间结构,这种三维结构作为坚固骨架在塑料基体中存在,阻止了裂纹的产生和扩展,从而提高了复合材料的力学强度和抗冲击性能;该研究结果还显示塑木复合材料的力学性能随着玻璃纤维含量的增加呈现先上升后下降的趋势。玻璃纤维增强塑木复合材料的力学强度存在一个纤维含量的“临界值”,当纤维含量小于“临界”时,纤维太少,增强效果不明显;纤维含量过多,则会产生纤维团聚,导致材料力学性能下降。但该“临界值”不是一个固定的数值,会因纤维长度、塑料基体的类型和含量、加工工艺(加工温度、成型方法等)等因素的改变而变化。

矿物质纤维增强塑木复合材料
矿物质纤维作为增强材料应用得比较多的有玄武岩纤维和矿物棉。玄武岩纤维与玻璃纤维性能相近,是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后快速拉制而成的一种新型无机高性能纤维,除了具有高强度、高模量的特点外,还具有耐高温性佳、抗压缩强度和剪切强度高等优异性能,适应于各种环境下使用,被广泛应用于复合材料中。
塑木复合材料以其独有的环保优势高速发展20多年,在经历了现阶段的瓶颈期后,下一步势必会向高效率、高性能、高品质方向发展。采用添加增强纤维的方式来提高塑木复合材料的强度,特别是提高塑木复合材料的抗冲击性能,是一种有效的方法,对于拓展塑木复合材料的应用具有十分重要的意义。然而,纤维增强塑木复合材料目前尚处于研究阶段,距离产业化还有一段路要走,具体需要解决以下几方面问题:
1) 进一步提高生产效率。仅就普通塑木复合材料而言,国内目前挤出生产效率普遍较低,挤出速度平均不到1m·min-1。提高生产效率可从原料的稳定、配方的优化、装备的改进以及工艺水平的提高等方面着手,其中最重要的当属挤出装备和工艺的改进,实现高效塑化、低温挤出、精确定型和有效冷却是提高挤出生产效率的关键。对于纤维增强的高性能、高品质塑木产品,要实现快速产业化,生产效率的提高更是势在必行。
2) 研制纤维增强塑木复合材料专用装备。纤维在喂料时容易“架桥”,在基体中也不易分散均匀、易结团,而且过于剧烈的分散剪切还会导致大部分纤维断裂,特别是对于比较软的柔性纤维,这些问题更为明显。解决这些技术问题,需要对现有设备进行完善和改进,例如在混炼设备中可以考虑针对高黏度特性的塑木复合材料熔体配置专用螺杆,既达到纤维分散的效果,又不会对纤维产生过高的剪切。
3) 开发连续纤维增强塑木复合材料技术。连续纤维在增强聚合物复合材料中已经有比较普遍的应用,可采用的成型方法也较多,如拉挤法、注塑法、缠绕法、浸渍热压法等,其增强效果明显要好于短切纤维。塑木复合材料在连续纤维增强方面目前研究较少,未形成成熟的增强技术,其难点仍然在于塑木复合材料熔体的流动性较低,成型加工存在局限性。
4) 开拓高性能塑木复合材料市场。当前呈现在大众面前的塑木复合材料绝大多数为附加值不高、性能偏低的装饰材料,如室外铺板、凉亭、栅栏、外墙挂板、室内吊棚及内墙装饰板等,鲜有附加值较高的汽车座椅、内饰以及门窗、家具等对强度或抗冲击性能要求较高的塑木复合材料。这些市场领域的开拓将提高对高性能塑木复合材料的需求,进而带动纤维增强塑木复合材料的产业化发展。
责任编辑:

发表评论

共0条 [查看全部]
 
好评
 
0% 0
中评
 
0% 0
差评
 
0% 0
 
好评 中评 差评