尽管塑木复合材料具有许多优点, 但由于树脂与木粉的复合, 一方面其韧性、冲击强度和弯曲强度等力学性能相对未填充的塑料会有所降低, 另一方面相对天然木材来说, 密度是木制品的两倍左右,不能作为理想的木材替代品, 因此其应用领域受到了一些限制。向塑木复合材料的原料中加人发泡剂进行发泡挤出, 经发泡后的塑木复合材料存在良好的泡孔结构, 可钝化裂纹尖端并有效阻止裂纹的扩张, 从而显著提高了材料的抗冲击性能和韧性。制品密度接近于木材, 而机械强度高于木材, 这使其可作为良好的木材替代品, 而且产品成本降低, 从而进一步拓宽了塑木复合材料的应用范围。
材料配方设计是PVC塑木复合微孔发泡的关键步骤之一, PVC中加入木纤维其熔体粘度、刚度都有所增加, 难以获得高的孔隙率。另一方面由木粉具有较强的吸水性, 且极性很强, 而PVC树脂为非极性的, 具有疏水性, 所以两者之间的相容性较差, 界面的粘结力很小, 需加入适当的添加剂来提高木粉与PVC树脂之间的界面亲和能力。同时也需要加人各种助剂来改善其加工性能及其成品的使用性能。
稳定剂
一个理想的稳定体系应是几种稳定剂的合理搭配, 塑木复合发泡材料加工工艺控制的关键之一就是防止混炼和成型加工过程中塑料及木粉的热降解。木粉热稳定性较差, 其中的纤维素和木质素容易分解, 有氧存在时190℃左右即发烟变色。同时由于聚氯乙烯的加工温度和分解温度很接近, 在加工中必须添加足量的热稳定剂, 以提高其降解温度。在PVC塑木复合微孔发泡材料生产中采用较多的是复合铅稳定剂、有机锡稳定剂、钙锌稳定剂等。
增塑剂
PVC树脂的熔融流动粘度比较高, 与木粉复合时常常需要添加增塑剂来改善其加工性能。加人增塑剂可以降低加工温度, 增塑剂分子结构中含有极性和非极性两种基团, 在高温剪切作用下, 它能进人聚合物分子链中, 通过极性基团互相吸引形成均匀稳定体系, 而它较长的非极性分子的插人减弱了聚合物分子的相互吸引, 从而使加工容易进行。
润滑剂润滑剂是PVC塑木复合发泡材料挤出的重要影响因素, 需要加人合适的润滑剂来改善流动性和挤出制品的表面质量, 润滑剂又是颜料在复合材料中的良好分散剂。润滑剂对模具、料筒、螺杆的使用寿命、制品表面的光洁度及低温冲击性能都有一定的影响。润滑剂按作用分为内润滑剂和外润滑剂。
着色剂
通过合理的着色剂选用与搭配, 可以生产出仿黑胡桃、红胡桃、樱桃木等塑木复合发泡材料, 所以着色剂在塑木复合发泡材料生产中也有着较为广泛的应用, 它能使制品有木材般均匀稳定的颜色。
发泡剂
通常说塑木复合发泡材料中的气泡尺寸小而泡孔密度大才是理想的材料。根据使用场合和功能要求的不同, 发泡率有高有低。通常用的发泡剂有AC发泡剂、CO 2、N 2等。发泡剂用量应控制合理, 过少发泡效果不好, 过多会导致材料分解变色, 不但不能通过发泡降低密度, 提高材料的抗冲击性能和韧性, 反而会使材料变脆, 影响内外质量。
影响木塑复合微孔发泡制品挤出的因素很多,它涉及原料、配方、工艺等因素, 实际生产过程中应根据设备工艺特性合理的控制配方及温度、速度、压力等工艺条件, 才能生产出合格的制品。
