根據(jù)國家“九五”發(fā)展計(jì)劃和二0一0年“以塑代木、以塑代鋼、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境”的遠(yuǎn)景目標(biāo)規(guī)劃,北京化工大學(xué)塑料機(jī)械及塑料工程研究所與上海宸得塑膠制品合作公司經(jīng)過多年的攻關(guān)與研究,成功地研制出PVC/木粉復(fù)合新材料及其制品生產(chǎn)技術(shù)。 其特點(diǎn)是在PVC塑料原料中添加30-50%的木質(zhì)纖維填料(木粉)和各種加工助劑如穩(wěn)定劑、改性劑、潤滑劑、發(fā)泡劑等,利用高速混合機(jī)混合后,經(jīng)專用造粒擠出機(jī)制備成不同規(guī)格及等級(jí)的木塑顆粒,最后使用成型擠出機(jī)、模具及不同工藝生產(chǎn)各種形狀的PVC木塑復(fù)合微發(fā)泡裝飾型材。其關(guān)鍵技術(shù)是保證木質(zhì)粉料較高填充量,以達(dá)到制品有較低的生產(chǎn)成本和較高的使用性能,同時(shí)由于對(duì)木粉進(jìn)行了表面處理,使其能被PVC 樹脂很好地潤濕,達(dá)到最佳結(jié)合界面。該項(xiàng)目符合國家新上項(xiàng)目要以節(jié)材、節(jié)能、安全作為發(fā)展重點(diǎn),滿足市場需要,填補(bǔ)國內(nèi)空白要求的精神,符合“以塑代木”、“以塑代鋼”的長期技術(shù)國策。
PVC/木粉復(fù)合材料發(fā)展很快,以其高韌性、成本低等優(yōu)勢正逐步取代傳統(tǒng)的木質(zhì)品。但聚氯乙烯與木粉復(fù)合后,其延展性和耐沖擊性降低,材料脆性大,密度也比傳統(tǒng)木質(zhì)品高出近2倍,這些因素限制了它的廣泛使用。為了消除上述缺點(diǎn),通常采用添加沖擊改性劑的方法提高其沖擊性能,但這種方式對(duì)改善制品的延展性和降低密度幾乎無效。近幾年,研發(fā)方向轉(zhuǎn)向微發(fā)泡成型技術(shù),經(jīng)發(fā)泡后的PVC/木粉復(fù)合材料由于存在良好的泡孔結(jié)構(gòu),可鈍化裂紋尖端并有效阻止裂紋的擴(kuò)張,從而顯著提高材料的抗沖擊性能和延展性,而且大大降低了制品的密度。擠出微發(fā)泡法以其成本低、效率高、耗時(shí)短和易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn),成為成型發(fā)泡塑料的主要方法。
二、PVC/木粉復(fù)合微發(fā)泡新型材料的特性
PVC/木粉復(fù)合擠出微發(fā)泡制品,兼有木材和塑料的優(yōu)良特性。制品達(dá)到了真正仿木的效果。生產(chǎn)成本也低于木制品,它的出現(xiàn)將給木制品行業(yè)帶來了一場革命,特別是在資源緊缺、原料價(jià)格飛漲的今天,它給塑料加工行業(yè)帶來了新的生機(jī)。其特點(diǎn)如下:
1、具有防水性
木材本身的吸水性高達(dá)8-10%,但木粉經(jīng)過表面處理后,表面形成一層高分子膜,同時(shí)木粉也被高分子材料緊密包覆,經(jīng)檢測結(jié)果表明本材料的吸水率小于2%,具有一定的防水性能。
2、具有阻燃性
這與材料中聚氯乙烯的分子結(jié)構(gòu)有關(guān),因?yàn)镻VC分子結(jié)構(gòu)中,氯元素的含量高達(dá)56%,而氯元素本身具有離火自熄功能,通常本材料的氧指數(shù)高達(dá)35以上。
3、防霉性能好
因?yàn)槟痉劢?jīng)過表面處理,同時(shí)被高分子材料包覆,缺少霉菌滋生的環(huán)境。同時(shí)木粉在處理過程中,表面吸附了防霉劑,也提高了產(chǎn)品的防霉性能。
4、木質(zhì)感強(qiáng)
因?yàn)樵诒静牧现心痉酆靠蛇_(dá)30-50%,同時(shí)通過微發(fā)泡,制品密度可控制在0.6-1.0g/cm之間,與木材的密度非常接近,內(nèi)部組織較為疏松,具有天然木質(zhì)感。可調(diào)配各種顏色及形狀,免除色差煩惱。
5、實(shí)用性強(qiáng)
具備實(shí)木所有的安全性能:可釘、可刨、可上漆(可選擇免漆)。尤其適宜規(guī)模化、工廠化快速裝修,快捷方便。
6、耐腐蝕性能:
木粉本身的耐腐蝕性較差,但被高分子材料包覆后,由于聚氯乙烯本身具有很好的酸堿惰性,因此本材料具有很好的耐腐蝕性。
7、電絕緣性能好。
三、應(yīng)用前景
隨著人們生活水平的提高及安居工程的發(fā)展普及,家居裝修的市場越來越大,對(duì)裝飾裝修材料的需求逐步加大,質(zhì)量要求越來越高。木塑復(fù)合裝飾型材作為高檔次的裝飾裝修材料,具有極大的市場潛力。作為一種新型的木材替代品,它可以廣泛應(yīng)用于建筑裝飾和包裝等領(lǐng)域,如邊角線、刨花板條、窗簾、門斗、地板、籬笆、踢腳板、美術(shù)板、百葉窗、鏡框、相框、窗框、玩具及普通家具用品、室內(nèi)門等,絕大多數(shù)的室內(nèi)外裝飾建材均可用PVC木塑材料來制造。特別值得指出的是,用原木加工制作裝飾材料除了帶來消防隱患外,還容易霉變和蟲蛀,帶來安全隱患。而PVC木塑徹底拋棄原木的缺點(diǎn),改進(jìn)了原木的不足,保留了原木特有的木質(zhì)感。相比于木材,木塑材料具有防水、防火功能,從而可用于廚房、盥洗室等的裝飾。同時(shí)PVC木塑材料可根據(jù)不同木種和顏色生產(chǎn)出不同等級(jí)、不同規(guī)格、不同顏色的制品。由于生產(chǎn)過程采用擠出成型,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn),長度任意裁定,這是原木所不能及的。木塑制品現(xiàn)已引起國際
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