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节能环保、应用广泛的塑木复合材料所专用相容剂介绍目前世界各国对各种废旧塑料污染进行了全方位治理，并已取 得了一定的成效，其中用木粉或植物纤维填充，经专用设备挤出、压制或注塑成型，可用来在某些场合替代木材制品的塑木制品尤为实用。该成果是近年来国外发展较快且经济效益显著的实用型新技术，可广泛用于包装、建筑等行业，产品可制成板材、型材、片材、管材等，并具有木材的加工优点。木粉与废旧塑料复合材料的开发与研究不但可以提供充分利用自然资源的机会，而且也可以减轻由于废旧塑料而引起的环境污染，因此，这种塑木复合材料是一种节约能源、保护环境的绿色环保材料。其应用范围也很广，主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运输、装饰材料及日常生活用具等方面，有广阔的发展前景。木粉作为塑料的一种有机填料，具有许多其他的无机填料所无法比拟的优良性能：来源广泛、价格低廉、密度低、绝缘性好、对加工设备磨损小。但它并没有像无机填料那样得到广泛应用，原因主要有与基体树脂的相容性差、在熔融的热塑性塑料中分散效果差、流动性差、挤出成型加工困难等。 随着塑木技术的不断发展和环保需求的日益提高，塑木技术已由单一组分的废旧塑料和木粉共混合生产塑木制品，向多组分废旧塑料和木粉共混合生产塑木制品过渡，这样多组分的废旧塑料间的相容性就变得十分重要。 由于木粉中主要成分是纤维素，纤维素中含大量的羟基，这些羟基形成分子间氢键或分子内氢键，使木粉具有吸水性，吸湿率可 达8％～12％，且极性很强；而热塑性塑料多数为非极性的，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。使用适当的添加剂来改性聚合物—木粉表面，可以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力，且改性的木粉填料具有增强的性质，能够很好地传递填料与树脂之间的应力，从而达到增强复合材料强度的作用。因此，要得到性能优良、符合条件的塑木复合材料，首先要解决的是材料相容性的问题。 相容性问题主要靠加入各种添加剂来解决。 (1)偶联剂法 偶联剂可以提高无机填料、无机纤维与基体树脂之间的相容性，同时也可改善木粉与聚合物之间的界面状况。硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂是应用最广泛的两类偶联剂。实验表明，这两种偶联剂都能改善填料与树脂的相容性。美国专利US 518802介绍了相关处理方法。US 5480602还介绍了聚亚胺酯类偶联剂的应用。 (2)相容剂法 加入相容剂是最简单而且很有效的方法。据报道，合适的相容剂有马来酸酐等接枝的植物纤维或马来酸酐改性的聚烯 树脂、丙烯酸酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物。这些相容剂中大部分含有羧基或酐基，能够与木粉中的羟基发生酯化反应，从而降低木粉的极性和吸湿性，使其与树脂有很好的相容性。美国专利US 5120776、US 5886078、US 5773138、US 5516472讨论了相关的相容剂,. 不同的添加剂的用量对复合材料的拉伸强度、相容性都有不同程度的影响，故筛选合适的添加剂至关重要。 偶联剂的用量与填料的活化效果并非成正比关系，而是与偶联剂在木粉颗粒表面的状况有关。木粉颗粒在基体中并不是理想的单独分散状态，而以某种聚集状态的形式存在。呈聚集态的木粉对填充体系流动性能的影响是不利的，可加人适量的硬脂酸来降低木粉颗粒的集聚数量，改善成团现象，使其向基体树脂中充分分散。此外，塑木复合材料在熔融状态时属于假塑性流体。，随着剪切速率的增加，表观粘度下降。所以为了使填充体系具有良好的加工流动性能，应当尽可能采用较高的剪切应力，以降低填充体系的剪切粘度，使之适合于挤出成型加工。 针对塑木加工工艺而开发专用相容剂是塑木生产技术的一个重要方面。 较为实用的塑木用相容剂现介绍四种用于塑木加工的复配相容剂： A一氯化聚乙烯体系； B——丙烯酸酯类体系； |
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