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3種木塑復(fù)合材料的耐老化性能比較
星期五, 11月 10, 2023木塑復(fù)合材料是將生物質(zhì)纖維和塑料及其他添加劑混合通過擠出或模壓成型制成的一種新型材料。木塑復(fù)合材料集合了木材和塑料的優(yōu)點(diǎn)，?對廢棄資源進(jìn)行了很好的回收利用，?并減少了木材的使用，?一定程度緩解了木材供應(yīng)的緊張，主要用于建筑、?公共設(shè)施及汽車領(lǐng)域，如做鋪板、柵欄、裝飾等。近年來發(fā)展迅速，戶外環(huán)境中使用的木塑復(fù)合材料經(jīng)受陽光、 水分、 溫度變化及生物腐蝕等多方面綜合作用，不僅影響外觀， 也使其結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能下降，限制了使用范圍和壽命。 因此木塑復(fù)合材料老化問題引起了國內(nèi)外研究者的關(guān)注， 并且已有相對成熟的研究方法及一定的研究成果。
有學(xué)者研究了聚丙烯和高密度聚乙烯在添加不同比例的木粉，顏料時(shí)受到紫外光照射后復(fù)合材料顏色的退變情況，研究表明乎所有暴露試件都發(fā)生了褪色現(xiàn)象。研究了木粉/廢棄聚氯乙烯復(fù)合材料在紫外加速老化環(huán)境中的光降解和穩(wěn)定性。結(jié)果表明：木纖維的加入加速了聚氯乙烯基質(zhì)的光降解，對木塑復(fù)合材料表面進(jìn)行處理后色變及光氧化速率均變小。深入研究了不同種類木粉與高密度聚乙烯復(fù)合材料在自然環(huán)境、氙燈加速老化等環(huán)境中的變化。結(jié)果表明：木塑復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性取決于木材的種類，表面顏色變化及氧化隨著老化時(shí)間的延長而增加。研究了人工加速老化和自然環(huán)境下木塑復(fù)合材料性能的變化，發(fā)現(xiàn)在不同環(huán)境中，木塑復(fù)合材料的表面顏色、質(zhì)量、彎曲強(qiáng)度和彈性模量等力學(xué)性能均產(chǎn)生了一定的變化，而且變化的程度與老化條件及原材料相關(guān)。
本研究通過紫外熒光老化儀模擬自然環(huán)境中陽光和水分對稻殼、橡膠木鋸末和橡膠籽殼這3種不同木塑復(fù)合材料的作用，通過色差分析，紅外光譜分析和差示掃描量熱法(DSC)分析等方法研究木塑復(fù)合材料表面顏色,?化學(xué)成分和結(jié)晶度的變化,分析比較3種材料老化性能的變化規(guī)律。
稻殼，橡膠木鋸末和橡膠籽殼與回收高密度低壓聚乙烯制成的木塑復(fù)合材料經(jīng)紫外熒光輻照后表面均出現(xiàn)褪色、羰基濃度增大和結(jié)晶度增加，主要是木質(zhì)部分和高密度低壓聚乙烯的光降解造成的。隨著紫外熒光輻照時(shí)間增加，試樣表面色差和明度差逐漸增大，且在最初500h?變化較大，而后趨于平穩(wěn)。試樣紫外熒光輻照后表面羰基濃度變大，即光降解程度加深，三者中橡膠籽殼基木塑復(fù)合材料（WPCs）光降解程度最大,稻殼次之,鋸末最小。
