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木质素增强塑木复合材料
来源: 作者: 发布日期:2021-02-05 阅读次数:80 评论数:0 收藏 打印 
木质素增强塑木复合材料

塑木复合材料主要是指聚乙烯(PE)、聚丙稀(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙稀(PVC)等与木粉、锯屑、玉米秆、麦秆、稻秆、黄麻纤维、亚麻纤维等木质纤维材料在熔融温度 200 ℃以下进行复合而成的一类高性能、高附加值的绿色环保型复合材料,是塑料、木质纤维材料高效利用的优秀科研成果。虽然塑木复合材料的防腐性能高于实木,但随着塑木复合材料中纤维含量的增加,塑料对纤维的包裹作用变小,木纤维受真菌侵蚀的情况下会变严重。

研究发现腐朽菌对塑木复合材料有显著的腐朽作用,复合材料两个月后就开始发生不同程度的腐朽,各项性能指标均发生明显的下降;有研究在野外土壤中的塑木复合材料上不仅发现了霉菌,同时也分离得到了白腐菌和褐腐菌;有研究也发现在地面接触的塑木复合材料会因为真菌或其他生物导致腐朽,在木粉含量高的塑木复合材料中发生了明显的腐朽现象。木质素是自然界中最丰富的聚芳香类天然高分子物质,主要来源于造纸工业,是制浆造纸过程中的副产物,具有良好的阻燃、抗菌、抗氧化、热稳定等特性。然而木质素结构复杂且反应活性低,因此常对木质素进行羟甲基化、酚化或磺化改性以提高其反应活性。有研究证明,木质素加入到塑料中后会改善并提高复合材料的热稳定性、抗氧化性以及耐候性;并且由于木质素具有较多稳定的苯环结构,自身具有抗菌性,有学者通过研究发现加入木质素的塑料抗菌性明显高于普通塑料。

木质素可与大多数树脂共混,在改性材料时表现出增强功能,但由于木质素在复合材料中较难分散均匀,容易导致复合材料的性能不佳;因此可以对木质素进行羟甲基化改性,增加支链提高其反应活性,改善其在复合材料中的分散以及与塑料、木粉的结合。

目前,有关加入改性木质素对复合材料耐腐性能影响的研究不多见。为此,目前有研究以制浆造纸工业的副产物碱木质素为原料,先对其进行羟甲基化改性,再将不同改性条件下的羟甲基化木质素用于塑木复合材料制备,分析木质素改性前后塑木复合材料的各项指标,研究羟甲基化改性木质素对塑木复合材料力学性质和耐腐朽性能的影响,旨在为塑木复合材料生物耐久性的研究提供理论指导,同时也可为造纸工业副产物木质素的综合高效利用提新的途径。

责任编辑:陈波

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