塑木材料專(zhuān)用相容劑的敘述

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塑木(wpc)材料專(zhuān)用相容劑的敘述:木粉與廢舊塑料復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)與研究不但可以提供充分利用自然資源的機(jī)會(huì),而且也可以減輕由于廢舊塑料而引起的環(huán)境污染,因此,這種塑木復(fù)合材料是一種節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的綠色環(huán)保材料。其應(yīng)用范圍也很廣,主要應(yīng)用在建材、汽車(chē)工業(yè)、貨物的包裝運(yùn)輸、裝飾材料及日常生活用具等方面,有廣闊的發(fā)展前景。木粉作為塑料的一種有機(jī)填料,具有許多其他的無(wú)機(jī)填料所無(wú)法比擬的優(yōu)良性能:來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、密度低、絕緣性好、對(duì)加工設(shè)備磨損小。但它并沒(méi)有像無(wú)機(jī)填料那樣得到廣泛應(yīng)用,原因主要有與基體樹(shù)脂的相容性差、在熔融的熱塑性塑料中分散效果差、流動(dòng)性差、擠出成型加工困難等。




隨著塑木技術(shù)的不斷發(fā)展和環(huán)保需求的日益提高,塑木技術(shù)已由單一組分的廢舊塑料和木粉共混合生產(chǎn)塑木制品,向多組分廢舊塑料和木粉共混合生產(chǎn)塑木制品過(guò)渡,這樣多組分的廢舊塑料間的相容性就變得十分重要。



由于木粉中主要成分是纖維素,纖維素中含大量的羥基,這些羥基形成分子間氫鍵或分子內(nèi)氫鍵,使木粉具有吸水性,吸濕率可 達(dá)9%~11%,且極性很強(qiáng);而熱塑性塑料多數(shù)為非極性的,具有疏水性,所以?xún)烧咧g的相容性較差,界面的粘結(jié)力很小。使用適當(dāng)?shù)奶砑觿﹣?lái)改性聚合物—木粉表面,可以提高木粉與樹(shù)脂之間的界面親和能力,且改性的木粉填料具有增強(qiáng)的性質(zhì),能夠很好地傳遞填料與樹(shù)脂之間的應(yīng)力,從而達(dá)到增強(qiáng)復(fù)合材料強(qiáng)度的作用。因此,要得到性能優(yōu)良、符合條件的塑木復(fù)合材料,首先要解決的是材料相容性的問(wèn)題。



相容性問(wèn)題主要靠加入各種添加劑來(lái)解決。



(1)偶聯(lián)劑法


偶聯(lián)劑可以提高無(wú)機(jī)填料、無(wú)機(jī)纖維與基體樹(shù)脂之間的相容性,同時(shí)也可改善木粉與聚合物之間的界面狀況。硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑是應(yīng)用最廣泛的兩類(lèi)偶聯(lián)劑。實(shí)驗(yàn)表明,這兩種偶聯(lián)劑都能改善填料與樹(shù)脂的相容性。美國(guó)專(zhuān)利US 518802介紹了相關(guān)處理方法。還介紹了聚亞胺酯類(lèi)偶聯(lián)劑的應(yīng)用。



(2)相容劑法


加入相容劑是最簡(jiǎn)單而且很有效的方法。據(jù)報(bào)道,合適的相容劑有馬來(lái)酸酐等接枝的植物纖維或馬來(lái)酸酐改性的聚烯烴

樹(shù)脂、丙烯酸酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物。這些相容劑中大部分含有羧基或酐基,能夠與木粉中的羥基發(fā)生酯化反應(yīng),從而降低木粉的極性和吸濕性,使其與樹(shù)脂有很好的相容性。美國(guó)專(zhuān)利US 5120776、US 5886078、US 5773138、US 5516472討論了相關(guān)的相容劑。



不同的添加劑的用量對(duì)復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、相容性都有不同程度的影響,故篩選合適的添加劑至關(guān)重要。

偶聯(lián)劑的用量與填料的活化效果并非成正比關(guān)系,而是與偶聯(lián)劑在木粉顆粒表面的狀況有關(guān)。木粉顆粒在基體中并不是理想的單獨(dú)分散狀態(tài),而以某種聚集狀態(tài)的形式存在。呈聚集態(tài)的木粉對(duì)填充體系流動(dòng)性能的影響是不利的,可加人適量的硬脂酸來(lái)降低木粉顆粒的集聚數(shù)量,改善成團(tuán)現(xiàn)象,使其向基體樹(shù)脂中充分分散。此外,塑木材料專(zhuān)用相容劑的敘述塑木復(fù)合材料在熔融狀態(tài)時(shí)屬于假塑性流體。,隨著剪切速率的增加,表觀粘度下降。所以為了使填充體系具有良好的加工流動(dòng)性能,應(yīng)當(dāng)盡可能采用較高的剪切應(yīng)力,以降低填充體系的剪切粘


度,使之適合于擠出成型加工。


針對(duì)塑木加工工藝而開(kāi)發(fā)專(zhuān)用相容劑是塑木生產(chǎn)技術(shù)的一個(gè)重要方面


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