绥化蟹贤科技有限公司

????????木塑復合材料是采用木材加工剩余物、森林撫育剩余物、廢舊木材、農作物秸稈等木質(zhì)纖維材料(35%~70%)和廢舊熱塑性塑料(主要為PE、PP、PVC)為主要原料，通過(guò)擠出、壓制等成型方式形成的復合材料。木塑復合材料既具有木質(zhì)纖維材料的高強度和高彈性，又具有塑料的高韌性和耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，是一種既似木材又優(yōu)于木材的新型代木材料。

????????四種常見(jiàn)木塑材料種類(lèi)

????????（一）聚乙烯基木塑復合材料

????????擠出機中有過(guò)氧化物存在的條件下，在LLDPE上接枝馬來(lái)酸酐和未處理的木粉復合，可制得其復合材料。在此過(guò)程中，改性L(fǎng)LDPE的結晶度會(huì )下降，但隨著(zhù)木粉的加入結晶度又逐漸上升，復合材料的拉伸強度、延展性和耐蠕變性都因為接枝馬來(lái)酸酐而提高。常用的相容劑有：PP-g-MAH、LLDPE-g-MAH、HDPE-g-MAH、SEBS-g-MAH。、

????????（二）聚丙烯基木塑復合材料

????????對PP材料的改性過(guò)程中， 用無(wú)機填料填充改性PP可提高其拉伸強度和彎曲強度，但回導致其脆性增大、韌性下降，表現為斷裂伸長(cháng)率、沖擊強度分別有不同程度的降低，而以木纖維作為填充材料改性PP，可制得力學(xué)性能較好的復合材料。

????????（三）PVC基木塑復合材料

????????PVC/木粉復合材料是工業(yè)化較早的木塑復合材料之一，也是目前應用最廣的品種?；赑VC本身不易加工的特性，考慮影響PVC基木塑復合材料性能的因素，如熱穩定劑、加工助劑、沖擊改性劑、潤滑劑、加工工藝、木粉的表面處理等。

????????（四）廢舊塑料/木粉復合材料

????????用木纖維與廢舊塑料生產(chǎn)復合材料，即可充分利用豐富的天然資源，也可解決廢舊塑料的處理問(wèn)題，國內外的工作者在這方面做了大量的研究工作。有學(xué)者研究，用pp一g一MAH、pp一g一AA為相容劑，在PP和PE混合的廢舊塑料中加入20%-40%木纖維制得的復合材料性能，彈性模量顯著(zhù)提高，斷裂伸長(cháng)率和沖擊強度下降，拉伸強度幾乎不變。

????????除了以上四種常用的制備木塑復合材料的樹(shù)脂外，有科學(xué)家研究了用PS、ABS等制備木塑復合材料。主要針對兩種原料的相容性做了研究，取得了很好的成果，木塑行業(yè)將是塑料應用的又一大領(lǐng)域。?

????????木塑材料常用的助劑

????????以PVC木塑復合材料為例，介紹八種常用的添加劑

????????（1）穩定劑

????????根據不同用途生產(chǎn)不同鉛含量的穩定劑，木塑生產(chǎn)用復合鉛鹽穩定劑鉛含量最好不要低于30%。

????????有機錫穩定劑：優(yōu)點(diǎn)是熱穩定性好可用于透明制品，添加量少，低毒;缺點(diǎn)是價(jià)格高，因其是液體，運輸和使用有些不便。潤滑性一般，與金屬硬脂酸鹽并用，除協(xié)同作用外還可減少有機錫用量，降低成本。

????????鈣鋅穩定劑：是一支無(wú)毒環(huán)保的新型熱穩定劑，有液體和粉狀兩種，缺點(diǎn)是熱穩定性較差、添加量大且潤滑性好。

????????（2）潤滑劑

????????為了加工復合鉛鹽穩定劑需加一些潤滑劑(硬脂酸，石蠟，PE蠟、氧化PE蠟等)，用于生產(chǎn)木塑發(fā)泡最好是加氧化PE蠟，有利于配方的調整且不影響制品質(zhì)量(具有較好的潤滑性)，用量據加工方法、設備的新舊、螺桿的大小，穩定劑的好壞來(lái)定，一般加4-5%。不可用于透明制品，具有硫化污染，不可與有機錫混用。

????????（3）發(fā)泡劑

????????木塑復合材料具有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于樹(shù)脂與木粉的復合，使其延展性和耐沖擊性降低，材料脆，密度也比傳統木制品大了近2倍，限制了它的廣泛使用。

????????經(jīng)發(fā)泡后的木塑復合材料由于存在良好的泡孔結構，可鈍化裂紋尖端并有效阻止裂紋的擴張，從而顯著(zhù)提高了材料的抗沖擊性能和延展性，且大大降低了制品的密度。

????????發(fā)泡劑種類(lèi)很多，常用的主要有兩種：吸熱型發(fā)泡劑(如碳酸氫鈉NaHCO3)和放熱型發(fā)泡劑(偶氮二甲酰胺AC)，其熱分解行為不同，對聚合物熔體的粘彈性和發(fā)泡形態(tài)有著(zhù)不同的影響，因而要根據制品的使用要求選擇適當的發(fā)泡劑。

????????一般采用AC發(fā)泡劑和小蘇打搭配使用，也有用AC發(fā)泡劑和碳酸氫鈉鹽來(lái)搭配。AC發(fā)泡劑優(yōu)點(diǎn)是發(fā)氣量大，用量小，缺點(diǎn)是分解不完全，會(huì )殘留一小部分在產(chǎn)品里，這樣使用過(guò)程中會(huì )影晌到產(chǎn)品表觀(guān)，發(fā)泡劑遷移到產(chǎn)品表面產(chǎn)生斑點(diǎn)和影晌產(chǎn)品的耐候性能加速產(chǎn)品的老化。

????????（4）發(fā)泡調節劑

????????木塑制品的密度據不同使用場(chǎng)景有所差異，一般在0.7~0.8kg/cm3左右，所以一般用530就可以達到要求，其分子量在500萬(wàn)左右，如用更高分子量的調節劑對發(fā)泡是有幫助，但會(huì )降低產(chǎn)品的剛性。一般用量為6-8份。

????????（5）偶聯(lián)劑

????????有利于提高纖維和無(wú)機填料的相容性，以提高產(chǎn)品的力學(xué)指標和降低制品的吸水率，使用量大約為纖維和填料總和的1.5%。

????????（6）增韌劑

????????建議不加或少加彈性體增韌劑，因彈性體會(huì )影響制品的相關(guān)性能。

????????（7）加工助劑

????????無(wú)具體要求可不加。

????????（8）著(zhù)色劑

????????在木塑復合材料使用過(guò)程中，木粉中的可溶劑物質(zhì)易遷移到產(chǎn)品表面，使產(chǎn)品脫色，并最終變成灰色，不同產(chǎn)品在一定使用環(huán)境下，還會(huì )產(chǎn)生黑斑或銹斑。所以，著(zhù)色劑在木塑復合材料生產(chǎn)中也有著(zhù)較為廣泛的應用。它能使制品有均勻穩定的顏色，且脫色慢。

????????適用于生態(tài)木的色粉一般用黃、紅、黑、鈦白粉等。黃、紅兩種色粉有無(wú)機和有機兩種。無(wú)機色粉的優(yōu)點(diǎn)是在耐候性和抗遷移耐高溫等方面優(yōu)于有機色粉缺點(diǎn)是添加量大，對于較鮮艷的顏色不適用，但價(jià)格便宜。有機色粉反之。生態(tài)木一般用有機和無(wú)機色粉搭配使用。鈦白粉有R鈦型和銳鈦型兩種。R鈦遮蓋力和耐候性?xún)?yōu)于銳鈦，所以生態(tài)木一般用R鈦型鈦白粉。

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????????（9）其他助劑

????????紫外線(xiàn)穩定劑：隨著(zhù)人們對木塑復合材料質(zhì)量和耐用性要求的提高得到迅速發(fā)展。它能使復合材料中聚合物不發(fā)生降解或力學(xué)性能下降。常用的有受阻胺類(lèi)光穩定劑和紫外線(xiàn)吸收劑。

????????另外，為了使復合材料能保持良好的外觀(guān)和完美的性能，常常需要加入防菌劑，防菌劑的選擇要考慮木粉的種類(lèi)、添加量、復合材料使用環(huán)境中的菌類(lèi)、產(chǎn)品的含水量等多種因素。如硼酸鋅可以防腐但不能防藻類(lèi)。

????????（10）填料和纖維

????????填料的品種有輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、活性碳酸鈣，滑石粉，硅灰石，高嶺土等;填料的目數有500目、800目、1000目及1250目等。

????????纖維的品種有木粉有闊葉木材的粉，針葉木材的粉，雜木粉，松木粉，稻糠粉，秸稈，花生殼等;對于纖維目數的選擇，PVC木塑的纖維目數一般用80~120目左右，PP、PE一般用60~80目左右。

????????不同外觀(guān)形狀的纖維，無(wú)機填料按一定比例搭配可形成協(xié)同作用有利于提高產(chǎn)品力學(xué)性能。填料和纖維的添加量決定產(chǎn)品的質(zhì)量和密度，高了不但品質(zhì)差、密度大，且加大螺桿和炮管的磨損，縮短設備的使用壽命，如操作不當、配方調整不到位更易使螺桿斷裂。

????????本人建議生產(chǎn)PVC生態(tài)木100公斤PVC加量控制在40-70公斤左右密度可控制在0.7-0.8左右。

????????木塑材料的生產(chǎn)工藝

????????木纖維是吸水性較強的材料，一般含水量在15%甚至更高，無(wú)機填料也達到5%左右，而水含量的高低是影響塑料特別是木塑生產(chǎn)穩定性和制品質(zhì)量的天敵，會(huì )響發(fā)泡倍率、制品的吸水率、制品的變形、制品的耐候性和其他物理性能。所以水分最好控制在1%以?xún)取?/p>

????????? ?工藝流程（以PVC木塑的加工為例）

????????控制好合理水分的纖維和填料 →?加入高混機里 →?混到100℃ →?加入適量的偶聯(lián)劑 →?混到110~115℃ →?關(guān)掉馬達，停止時(shí)打開(kāi)混合機大蓋2~3分鐘 →?加入PVC和穩定劑 →?混到80℃ →?加潤滑劑及其他助劑 →?到100℃時(shí)加入加工助劑，發(fā)泡劑 →?120~125℃時(shí)卸粉 →?粉卸完后馬達停止了再打開(kāi)大蓋，2~3分鐘后再混下一手料(最好混五手料，清理一次混合機) →?粉在冷拌桶里冷卻到40℃ →?造?；蚣尤腚p螺桿生產(chǎn)(冷拌桶務(wù)必有循環(huán)冷卻水)。

?????????注意事項

????????1、在混料時(shí)必須注意觀(guān)察溫度和時(shí)間，如一般冷鍋混一手料在20-25分鐘左右，熱鍋在12~15分鐘左右(溫度設定125℃左右)，如果時(shí)間有相差3分鐘或更長(cháng)，可能是感溫線(xiàn)有問(wèn)題或溫控不準，或混合機牛角刀磨損嚴重，會(huì )影響發(fā)泡倍率的穩定和產(chǎn)品顏色。

????????2、各段風(fēng)機的正常運轉。

????????3、主機電流的大小和穩定性。如主機電流波動(dòng)較大說(shuō)明滑劑、加工助劑、纖維與PVC各組分之間分散不是很均勻。

????????4、烘干機的溫度一般設定在60-80℃之間，且經(jīng)常保持在桶的容積的80%左右，這樣有利于生產(chǎn)和顏色的穩定，提高制品的表觀(guān)質(zhì)量。

????????5、單螺桿擠出機主要靠摩擦輸送物料，混煉效果差，木粉在機筒中停留時(shí)間長(cháng)，易燒焦。因此，在PVC/木塑復合材料擠出中受到較大的限制。為了提高PVC/木塑的混合效果，用于PVC/木塑加工的單螺桿應該設混煉區，或者先造粒，然后用粒料擠出成型，但這個(gè)過(guò)程消耗了助劑，降低了PVC性能。