时间：2016-11-9 20:53:24 浏览：1462
PVC／塑木复合材料是工业化较早的塑木复合材料之一，使用量增长迅速。与其他聚烯烃塑木材相比，PVC／塑木复合材料具有刚性好和价格低，它PVC的出现给木制品行业带来了一场革命。特别是在资源紧的今天，它给塑木行业带来了新的生机。
1. PVC／塑木复合材料特点
PVC／塑木复合材料的优点包括：
⑴防水性：木材本身的吸水性高达8%—10%，但塑木经过表面处理后，表面形成一层高分子膜，同时塑木也被高分子材料紧密包覆，检测结果表明本材料的吸水率小2%，具有一定的防水性能。
⑵阻燃性能优良：这与材料中聚氯乙烯的分子结构有关，因为PVC分子结构中，氯元素的含量高达56%，而氯元素本身具有离火自熄功能。
⑶防霉性能好：塑木经过表面处理，同时被高分子材料包覆，霉菌缺少滋生的环境；塑木在处理过程中，表面吸附了防霉剂，也提高了产品的防霉性能。
⑷木质感强：PVC／塑木复合材料中塑木含量可达30%-50%，同时通过微发泡，制品密度可控制0.61.0g/cm之间，与木材的密度非常接近，内部组织较为疏松，具有天然木质感。可调配各种颜色，免除色差烦恼。
⑸耐腐蚀性：塑木本身的耐腐蚀性较差，但被高分子材料包覆，而聚氯乙烯本身具有很好的酸碱惰性。
⑹实用性：PVC塑木材料可根据不同木种和颜色生产出不同等级、不同规格、不同颜色的制品。由于生产过程采用挤出成型，可实现自动连续生产，长度任意裁定，这是原木所不能及的。
PVC／塑木复合材料也有一些不足,比如使用木纤维作填料会使材料的延展性、冲击强度 等都有下降,其脆性大于纯塑料。木/塑复合材料的密度通常为实木材料密度的两倍多,也在一定程度上限制了它的应用。一般采用发泡成型的方法来改善其不足，对木/塑复合材料发泡,通常可采用物理发泡和化学发泡两种方法，前者是用低沸点的物质作发泡剂,靠加热挥发产生的气体进行发泡;后者是靠化学物质加热时分解或反应产生的气体进行发泡。此外,为保证材料具有一定的刚性和强度,发泡程度通常以低发泡为宜(即发泡后材料密度大于0.4g/cm3)。 使材料获得高性能质量比的有效途径之一是对木纤维复合材料进行微孔发泡， 经微孔发泡的材料泡孔密度为109~1015个/cm3,泡孔直径0.1~10.0Lm,其泡孔尺寸远小于传统发泡材料， 这些小的气泡能够有效阻止材料中原有裂纹的扩展,使裂纹尖端变钝,因此冲击强度、韧性、疲劳周期、热稳定性等方面的性能都有显著提高,且泡孔的存在使材料密度减小。因此,对木纤维复合材料进行微孔发泡能够克服物理机械性能等方面的缺陷,在很大程度上提高材料的 使用性能。
2. PVC／塑木复合材料市场热点
有报道称，发泡塑木占塑木总量的20％左右， 其中大部分是PVC系塑木，无定型塑料如PVC和PS比结晶型塑料（PP 和 PE）容易发泡，因为一般无定型塑料熔体强度高。而结晶型塑料熔体粘度低，有利于加入相对多含量的木纤维。熔体粘度高的无定型塑料浸渍木纤维效果差。和不利于木纤维均匀分散，但其保持和固定气泡效果好。另外，发泡一般会降低型材的硬度和弯曲强度，发泡塑木弯曲强度仅为同样非发泡塑木的1/3～1/2，具体取决于气泡大小、木填充量及其尺寸和树脂种类，而发泡聚烯烃的刚性和弯曲强度下降程度大于发泡 PVC， 因为PVC 与木纤维相容性相对好。 目前，PVC/塑木体系的研究内容主要有:抗冲击强度的改善及对其它性能的影响，化学发泡的工艺条件、发泡效果及与性能的关系，以及发泡对冲击强度的影响等。
3. PVC/塑木复合材料原材料选择
原料的选择，塑木主要是使用木制品加工行业生产中的边角余料和木屑经机械粉碎、研磨制得。作为 PVC/塑木复合材料挤出发泡原料用PVC，选择适当的分子量的PVC非常重要，因为分子量大小和分布影响聚合物的流变性，从而对气泡的生长影响很大。分子量过低，熔体强度较差，熔体对发泡气体逃逸的阻碍能力差，很难得到泡孔均匀细密的泡沫;分子量过高，熔体的抗拉伸强度很大，抑制泡孔的生长，致使发泡不充分，也难以得到高发泡倍率的泡沫。
发泡剂 用于发泡塑料的发泡剂种类很多，常用的化学发泡剂主要有两种:吸热型发泡剂(如 NaHC03)和放热型发泡剂(偶氮二甲酞胺 AC)，由于它们的热分解行为不同而影响聚合物熔体的粘弹性和发泡形态。综合考虑各方面的因素，选择AC为 PVC塑木发泡用的发泡剂。
偶联剂 由于 PVC 是憎水性物质，而塑木是亲水性物质，因而两者的界面结合力很差，为使塑木在PVC 基体中均匀分布，从而得到均匀的泡孔结构，必须添加偶联剂来提高PVC 和塑木的相容性。 研究表明，由于氨基硅烷为木质纤维提供氨，使木纤具有更强的碱性和供电子能力;而用氨基硅烷处理 PVC后使PVC 具有更强的酸性。因此，氨基硅烷使PVC和塑木在界面处发生化学反应，形成有效的偶联剂。
助发泡剂 由于化学发泡剂AC分解剧烈，发气量很大，且放出大量热量，易发生泡孔合并现象，分解温度过高，容易导致塑木烧焦、降解，因此必须添加一些助发泡剂，通过助发泡剂的活化引发它的分解，降低其热分解温度，使分解温度与 PVC 挤出温度相适应(可降到 1600C—1700C )。常用的助发泡剂是三盐基硫酸铅、三盐基亚磷酸铅、硬脂酸钙、硬酷酸锌等。
增塑剂 增塑剂的作用是促使PVC塑化熔融，并提高熔体强度和延伸性，使熔体具有很强的抗拉伸能力，从而能有效阻止气体从试样表面逃逸，使发泡过程较稳定剂，据研究表明，丙烯酸 酯是一种有效的增塑剂。
成核剂 成核剂的作用是为聚合物提供具有适当表面能的中心，降低聚合物熔体的表面张力，从而 提供大量的成核点，促进气泡成核。与聚合物粘性好的成核剂不能促进成核，甚至会阻碍成 核。常用的成核剂是 TiOx,Si01和CaCO:，等，成核剂的粒径越小，分散越好，对发泡越有利。 润滑剂 一般情况下 PVC 的流动性较差，为提高其流动性，形成光滑的表面，必须加入适量润滑 剂。润滑剂的添加还会影响制品的表面光泽性和发泡气体在熔体中的混合、分布，从而影响 泡孔结构。常用润滑剂有烃类、石蜡等。
PVC木塑材料的性能受许多因素的制约：亲水性的木质纤维与憎水性PVC基体间有较大的界 面能 差，两者界面很难融合，且木质纤维表面存在—ＯＨ，易于产生氢键聚集，导致材料应力集中，力学性能下降。因此，木质纤维与PVC基体的相容性是影响材料性能的关键问题。另外，PVC木塑材料中填充大量的木质纤维，不可避免具有吸水性，将会对材料的尺寸稳定性形成不良影响。
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