復(fù)合材料原理-李福陽課件

材料0707木塑復(fù)合材料的研究進(jìn)展與發(fā)展前景的綜述木塑復(fù)合材料地板木塑復(fù)合材料座椅木塑復(fù)合材料樓梯木塑復(fù)合材料板什么叫木塑復(fù)合材料？？？英文名稱：Wood-PlasticComposites簡(jiǎn)稱：WPC

是國(guó)內(nèi)外近年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的樹脂膠粘劑，與超過50％以上的木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝，生產(chǎn)出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包裝等行業(yè)。將塑料和木質(zhì)粉料按一定比例混合后經(jīng)熱擠壓成型的板材，稱之為擠壓木塑復(fù)合板材。

木塑復(fù)合材料的分類

從材料的基體與功能體結(jié)合方式來說，木塑復(fù)合材料主要分為三類：

(1)木質(zhì)材料-塑料復(fù)合材料。此類材料以木質(zhì)材料與功能體（聚合物單體）之間或在木質(zhì)材料內(nèi)部的功能體的化學(xué)合成反應(yīng)為主要特征；

(2)木纖維(木粉)-塑料復(fù)合材料。即通常講的木塑復(fù)合材料，此類材料以木質(zhì)材料與高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物復(fù)合，結(jié)合方式以兩種材料表面(或界面)物理結(jié)合為主；

(3)木材-塑料合金復(fù)合材料。將木質(zhì)材料用一種聚合物的單體或預(yù)聚物浸泡，然后再使浸入的單體或預(yù)聚物在木質(zhì)材料中聚合。一般來說，這種聚合物不能進(jìn)入木質(zhì)材料的細(xì)胞壁，而是存在于細(xì)胞腔內(nèi)。此種聚合材料比木材具有更高的強(qiáng)度、剛性、耐磨性及其他一些優(yōu)良的物理性能，可制成地板、樂器、運(yùn)動(dòng)設(shè)備及裝飾材料等。木塑復(fù)合材料的特點(diǎn)

木塑復(fù)合材料是植物纖維與塑料的有機(jī)結(jié)合，兼有植物纖維和塑料兩種材料的特性，有效地滿足了相關(guān)領(lǐng)域的材料需求。該材料的主要特點(diǎn)：1)良好的加工性能木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料和纖維，因此，具有同木材相類似的加工性能，可鋸、可釘、可刨，使用木工器具即可完成，且握釘力明顯優(yōu)于其他合成材料。機(jī)械性能優(yōu)于木質(zhì)材料。握釘力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。

2)良好的強(qiáng)度性能木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料，因而具有較好的彈性模量。此外，由于內(nèi)含纖維并經(jīng)與塑料充分混合，因而具有與硬木相當(dāng)?shù)目箟?、抗彎曲等物理機(jī)械性能，并且其耐用性明顯優(yōu)于普通木質(zhì)材料。表面硬度高，一般是木材的2——5倍。

3)具有耐水、耐腐性能，使用壽命長(zhǎng)木塑材料及其產(chǎn)品與木材相比，可抗強(qiáng)酸堿、耐水、耐腐蝕，并且不繁殖細(xì)菌，不易被蟲蛀、不長(zhǎng)真菌。使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)50年以上。4)優(yōu)良的可調(diào)整性能通過助劑，塑料可以發(fā)生聚合、發(fā)泡、固化、改性等改變，從而改變木塑材料的密度、強(qiáng)度等特性，還可以達(dá)到抗老化、防靜電、阻燃等特殊要求。5)具有紫外線光穩(wěn)定性、著色性良好。6)其最大優(yōu)點(diǎn)就是變廢為寶，并可100％回收再生產(chǎn)?？梢苑纸猓粫?huì)造成“白色污染”，是真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品。7)原料來源廣泛生產(chǎn)木塑復(fù)合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木質(zhì)纖維可以是木粉、谷糠或木纖維，另外還需要少量添加劑和其他加工助劑。8)可以根據(jù)需要，制成任意形狀和尺寸大小。露天平臺(tái)——依用戶要求成套建筑簡(jiǎn)易停車房——依用戶要求成套建筑室內(nèi)地板——h1.2－1.8cm頂板——依用戶要求提供墻裙——依用戶要求提供浴室板——依用戶要求提供門窗框套——依用戶要求提供室內(nèi)隔斷——依用戶要求提供隔聲板（墻）——依用戶要求提供裝飾線條各類角線、邊條、鑲條、裝飾條依用戶要求提供木塑復(fù)合材料的理化性能項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)含水率(％)≦2加熱后狀態(tài)無氣泡、裂痕、麻點(diǎn)硬度(HRR)≧58加熱后尺寸變化率（％）±2.5吸水厚度膨脹率(％)≦1高低溫反復(fù)尺寸變化率（％）±20.2靜曲強(qiáng)度(MPa)≧20握螺釘力（N）≥（板面）1000彎曲彈性模量(MPa)≧1800板材800表面耐磨（G/100r）≦0.08耐候性（MPa）≥（靜曲強(qiáng)度）16低溫落錘沖擊，破裂個(gè)數(shù)（個(gè)）≦1木塑復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域及前景：應(yīng)用領(lǐng)域：

木塑復(fù)合材料兼有木材和塑料的優(yōu)點(diǎn)。不僅有像天然木材那樣的外觀,而且克服了其不足,具有防腐、防潮、防蟲蛀、尺寸穩(wěn)定性高、不開裂、不翹曲等優(yōu)點(diǎn),比純塑料硬度高,又有類似木材的加工性,可進(jìn)行切割、粘接，用釘子或螺栓固定連接，可涂漆。 因此，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，具體如下：(1)家具，桌椅板凳、沙發(fā)、床柜、書架、衣柜、茶幾、屏風(fēng)、盆架、刀柄、盤、柵、報(bào)紙架等。(2)建筑，活動(dòng)房屋、窗框、門板、門襤、混凝土模板、樓梯拍手、墻壁、天棚、裝飾各種異型材、地板等。市場(chǎng)前景：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)城市人口每年產(chǎn)生的廢舊塑料達(dá)2400-2800kt，每年由于木材加工余下的廢棄木粉量達(dá)數(shù)百萬噸，其他天然纖維如稻糠等的產(chǎn)量上千萬噸，這些資源如能得到有效開發(fā)和利用，價(jià)值可觀。國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策的鼓勵(lì)和企業(yè)潛在效益需求的雙重推動(dòng)下，全國(guó)性“木塑熱”逐漸興起。我國(guó)的天然木材資源不豐，木質(zhì)制品的市場(chǎng)需求量與日俱增，巨大的市場(chǎng)需求和技術(shù)突破必然會(huì)不斷拓寬木塑復(fù)合材料的市場(chǎng)通道。木塑復(fù)合材料以其節(jié)約木材、保護(hù)環(huán)境、獨(dú)特的防水、耐腐特性等優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的喜愛和重視，具有廣闊的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)：

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