塑木復(fù)合材料以木粉、農(nóng)業(yè)秸稈粉等植物纖維和塑料為主要原材料，采用先進(jìn)工藝加工而成，且產(chǎn)品可重復(fù)回收再利用。近年來，隨著全球資源日益枯竭，社會(huì)環(huán)保意識(shí)日漸高漲。塑木復(fù)合材料作為一種全新的綠色環(huán)保產(chǎn)品、生態(tài)潔凈的復(fù)合材料。是替代傳統(tǒng)木材的新一代節(jié)能環(huán)保新產(chǎn)品，市場應(yīng)用場景廣泛。
由于組成木質(zhì)材料的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等主要成分中含有大量的極性羥基和酚羥基官能團(tuán)，其表面表現(xiàn)出很強(qiáng)的化學(xué)極性。因此，在進(jìn)行木質(zhì)纖維一塑料體系塑木復(fù)合材料的研制過程中，需要解決的最大的問題是如何使親水的極性木質(zhì)纖維與憎水的非極性塑料基體界面之間具有良好的相容性、界面粘合性，從而使木質(zhì)材料的表面層與塑料的表面層之間達(dá)到分子間的融合，把這兩種不同性質(zhì)的材料適當(dāng)?shù)膹?fù)合在一起，產(chǎn)生比原來單一材料性能更加優(yōu)良的新材料，一直是研究的重點(diǎn)。
新研發(fā)的長玻纖增強(qiáng)塑木復(fù)合型材及其制備方法，其通過添加長玻璃纖維，改善塑木復(fù)合材料的力學(xué)性能。雖然通過添加長玻璃纖維在一定的程度上改善了塑木復(fù)合材料的力學(xué)性能，但是添加的玻璃纖維進(jìn)行的表面處理，該表面處理方法過于簡單，對(duì)塑木復(fù)合材料制備過程中親水的木質(zhì)纖維和疏水的的熱塑性塑料基體的界面相容性、粘合性改善的效果不大：同時(shí)，長玻璃纖維僅縱向增強(qiáng)塑木型材的性能，各向異性，易縱向斷裂。高強(qiáng)度玻璃纖維塑木型材，其技術(shù)要點(diǎn)是，由以下重量份配比的原料制成：片狀廢舊塑料40～65份：40～120目木屑、鋸未或/和刨花50~75份：40~120目糠粉15~25份：3mm~6mm無堿和/或中堿玻璃纖維8～15份：馬來酸酐接枝聚乙烯6～10份：偶聯(lián)劑3～4份：硬脂酸鋅和/或聚乙烯蠟4～10份：UV-5310.5～1份：AT-1680.5～1份：偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種以上，馬來酸酐接枝聚乙烯與偶聯(lián)劑的投入量相同。從根本上解決了現(xiàn)有塑木復(fù)合材料在制備過程中親水的：木質(zhì)纖維和疏水的的熱塑性塑料基體的界面相容性、粘合性差、性能單向增長的現(xiàn)象等間題。
該項(xiàng)技術(shù)，作為增強(qiáng)劑通過添加經(jīng)過偶聯(lián)劑混合液表面處理的玻璃纖維，使塑木型材的性能得到了意想不到的增強(qiáng)效果。大大提高了木質(zhì)纖維與塑料的界面相容性、粘合效果，使玻璃纖維均勻分布各向增強(qiáng)塑木型材性能，以達(dá)到性能各向同性從而顯著提高了塑木型材的力學(xué)性能。偶聯(lián)劑為基體提供極性基團(tuán)的同時(shí)，還可以與偶聯(lián)劑形成化學(xué)鍵，進(jìn)一步提高玻璃纖維與基體間的浸潤性和界面層分子間的相互作用，使得界面粘結(jié)強(qiáng)度提高。玻璃纖維在與高密度聚乙烯、木粉和糠粉體系中。經(jīng)過偶聯(lián)劑混合液處理表面的玻璃纖維，在玻璃纖維表面生成有化學(xué)鍵和活性官能團(tuán)，然后可以更多地使樹脂與玻璃纖維表面形成化學(xué)鍵，獲得更多的有效的界面粘結(jié)，以提高玻璃纖維與增強(qiáng)機(jī)體的互浸能力和偶聯(lián)作用而且玻璃纖維在混合過程中，會(huì)分散成若干的玻璃纖維棒玻璃纖維棒與木顆粒之間的摩擦作用會(huì)產(chǎn)生大量的木纖維微絲。這些微絲與玻璃纖維棒相互纏結(jié)在一起，形成了一種中空的三維結(jié)構(gòu)。木顆粒及高密度聚乙烯可以填充在空隙中最大限度的發(fā)揮玻璃纖維的增強(qiáng)作用，體現(xiàn)復(fù)合材料的禍合效應(yīng)，改善基體材料的分散效果，大大提高了木質(zhì)纖維與塑料基體的界面相容性、粘合效果從而顯著提高了塑木型材的力學(xué)性能。
來源:摘編自CN101812236A
