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塑木复合材料耐老化性能发展现状
来源: 作者: 发布日期:2021-01-29 阅读次数:84 评论数:0 收藏 打印 
塑木复合材料耐老化性能发展现状

塑木复合材料(WPC)由于其环境友好性、可持续性好、机械性能优异等优点在一定程度上解决了废弃塑料造成的白色污染问题,并能有效地缓解木材资源短缺的压力。随着塑木复合材料的使用越来越多,人们也越来越关注塑木复合材料的老化性能。国外发达国家对在实际应用中塑木复合材料暴露出的老化问题十分重视,在此方面的研究起步较早,正在逐步形成有效的标准体系。自 2000 年开始,塑木复合材料的耐候性成为了世界的热点研究之一。国外一些发达国家设立了塑木复合材料试验中心以及不同类型的实验站,通过对塑木复合材料进行各种老化试验来探讨塑木复合材料的老化规律、老化影响因素,以及老化机理,在改善复合材料老化性能的配方配比、加工工艺等方面积累了很多经验。


塑木复合材料中木质组分与塑料的复合由于某些因素并不是十分完善,由于构成塑木复合材料的主要成分之间存在较大的表面性能差异,以及加工工艺、材料基本成分与比例等因素的影响会造成塑木复合材料界面的性能不稳定,因此塑木复合材料在使用过程中受使用环境的影响,如光线(尤其是紫外线)、空气、温度、水分、微生物等因素影响而导致老化。为了广泛应用塑木复合材料,学者们研究总结了塑木复合材料在使用过程中的老化影响因素、老化现象、老化规律、老化机理以及使用寿命,以便寻找提高塑木复合材料耐老化性能的方法。


现状

当前对塑木复合材料的研究越来越深入,塑木复合材料的产业化,从配方设计、加工设备再到成品的性能改善已成为研究者关注的重点。我国在WPC方面的研究虽然取得了一定进展,但仍有许多不足。

(1)在理论方面,目前还没有一个涵盖各方面的完善研究体系,对实际应用缺乏指导作用,没有全面、完整、科学的标准来对 WPC 在各种情况下的耐老化性进行检测与评估。

(2)在WPC老化机理的解释方面,国内研究者涉及不多。

(3)大部分研究者在老化试验中都侧重于观察塑木复合材料的力学性能以及表观性能的变化等宏观方面,而对于微观结构的变化则关注不够。

(4)目前对于塑木复合材料老化的实验大多比较单一,多因素综合性的实验较少,且缺乏系统性,难以为新的实验提供参考和比较。

(5)对于预测WPC行为以及寿命相关的探讨还比较缺乏。

展望

(1)建立一个完善的研究体系和一套全面的WPC老化方面的试验标准与评价标准,以避免因实验不规范而导致所得数据无效。

(2)建立大型的塑木复合材料老化数据库,便于查阅和对比,也能避免大量重复试验,建立大型试验中心以便于进行更精密的实验。

(3)加强对影响塑木复合材料老化性因素的研究,对影响界面相容性的各因素进行综合系统分析,从微观角度上深入系统地研究塑木复合材料的老化机理。

(4)建立权威的与WPC老化相关的的数学模型,以有效准确地对WPC的寿命进行预测。

(5)优化WPC的成分配比,改善加工工艺,开发WPC加工设备,提高WPC的综合性能,研究开发具有特定功能型的塑木复合材料。


责任编辑:陈波

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