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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(guò)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(duì)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(chē)領(lǐng)域，如做鋪板、柵欄、裝飾等。近年來(lái)發(fā)展迅速，戶(hù)外環(huán)境中使用的木塑復(fù)合材料經(jīng)受陽(yáng)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(wèn)題引起了國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注， 并且已有相對(duì)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(duì)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(lèi)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(lèi)，表面顏色變化及氧化隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)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(guò)紫外熒光老化儀模擬自然環(huán)境中陽(yáng)光和水分對(duì)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(guò)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。
