東莞市旭美塑膠原料有限公司一致用心PVC相關(guān)行業(yè)的研究，近為進(jìn)軍PVC發(fā)泡木塑市場，作了一系列的調(diào)查和研究。
經(jīng)了解國內(nèi)外對微發(fā)泡木塑復(fù)合材料的研究內(nèi)容包括木粉及塑料的表面改性、木粉用量、發(fā)泡劑類型及用量、加工助劑、工藝參數(shù)等對復(fù)合材料發(fā)泡程度、泡孔結(jié)構(gòu)及其分布，以及終對制品力學(xué)及其它性能的影響，如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、耐候性及阻燃性能等。目前 已取得如下一系列研究成果
1)在改善界面相容性方面通過對木纖維表面極性官能團(tuán)進(jìn)行酯化、醚化、接枝共聚、表面包覆等非極性化處理，對聚合物表面進(jìn)行極性化處理以及使用相容劑提高了木質(zhì)填料與聚合物基體的界面粘接程度；
2)較全面地考察了影響泡孔結(jié)構(gòu)的因素，包括擠出機(jī)各段的溫度、擠出壓力及螺桿轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)，發(fā)泡劑的類型及用量、木粉用量；
3)木粉吸水性及用量對復(fù)合材料性能的影響及處理措施。木粉極易吸水影響其分散性，終影響復(fù)合材料的性能，一般工藝需在加工前對木粉進(jìn)行干燥預(yù)處理。而且隨著木粉用量的增加，熔體的流動性和滲透性變差，熱塑性熔體不能充分地粘接木粉，使得復(fù)合材料力學(xué)性能變差，延展性和耐沖擊性降低，材料變脆，吸水率增加；
4)各種不同類型的助劑對木塑復(fù)臺材料性能的影響
5)泡孔減弱了木纖維和聚合物基體之間的連接，使得微發(fā)泡木塑復(fù)合材料的有些強(qiáng)度有所降低，通過加入一定量的第二增強(qiáng)纖維可以使復(fù)合材料的性能得到改善；
6)利用含有一定水量的木粉中的水分作為發(fā)泡劑，成功生產(chǎn)出微發(fā)泡術(shù)塑復(fù)合材料。
基于微發(fā)泡木塑復(fù)合材料具有優(yōu)異的性價(jià)比和較好的比強(qiáng)度，且添加劑的加入可賦予其更多性能，在許多工業(yè)領(lǐng)域都得到應(yīng)用。高性能的微發(fā)泡木塑復(fù)合材料在汽車和航天工業(yè)中用來加工具有高強(qiáng)度且質(zhì)輕的部件。據(jù)預(yù)測，木塑復(fù)合材料市場在2010年前己保持良好增長勢態(tài)，大的應(yīng)用是擠出建筑制品高性能、輕質(zhì)的木塑復(fù)臺材料在汽車內(nèi)飾及門窗市場上將會有很大的應(yīng)用。木塑復(fù)合材料未來的發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)原料多樣化、設(shè)備工藝專業(yè)化、產(chǎn)品化、開發(fā)纖維含量高、應(yīng)用領(lǐng)域廣、綜臺性能高、使用壽命長的微發(fā)泡術(shù)塑制品。利用廢舊塑料和廢棄的木材加工生產(chǎn)的微發(fā)泡木塑復(fù)合材料，不利于治理污染，而且節(jié)約木材資源，具有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，將是種極有應(yīng)用前景的材料。因此旭美CPE的下一個戰(zhàn)略市場將進(jìn)軍微發(fā)泡木塑復(fù)合材料，我們期待旭美化工能順利攻下這個市場，現(xiàn)在旭美CPE將大概分享一引起關(guān)于PVC微發(fā)泡木塑的一些小知識，希望可以為這個行業(yè)的朋友提供一些資訊；
PVC微發(fā)泡木塑復(fù)合材料的好處
木塑復(fù)合材料具有一系列優(yōu)于木材和塑料的特殊性能；有木質(zhì)外觀以及類似木材的二次加工性。但尺寸穩(wěn)定性要比木材好，且吸水性小，不怕蟲蛀、不會象木材那樣產(chǎn)生裂縫和翹曲變形；具有熱塑料性塑料的加工性，但硬度比塑料高，耐磨、耐老化、耐腐蝕。各種助劑的加入可以賦予其更多特殊性能：如抗菌性、阻燃性、抗強(qiáng)酸強(qiáng)堿性等。如加入著色劑、覆膜或復(fù)合表層可制成具有各種色彩和花紋的美觀制品。尤為值得一提的是，木塑復(fù)合材料不但加工原料可采用回收的廢塑料和廢木材，其本身也可回收再利用，對減少環(huán)境污染，保護(hù)森林資源意義重大。
通過氣體核將非常小的泡孔引入到木塑復(fù)合材料中形成的微發(fā)泡木塑復(fù)合材料除具備上述木塑復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)外，因材料內(nèi)部存在良好的泡孔結(jié)構(gòu)可以鈍化裂紋，阻止裂紋的擴(kuò)展；從而可有效地克服一般木塑復(fù)合材料脆性大、延展性和抗沖擊應(yīng)力低的缺點(diǎn)，并且降低了材料的密度，不僅節(jié)省原料，而且隔音、隔熱性能也較好。在建筑結(jié)構(gòu)材料，汽車內(nèi)飾、航天、物流。園林。室內(nèi)裝潢等方面得到極為廣泛的應(yīng)用。目前微發(fā)泡木塑復(fù)合材料的主要成型方法是連續(xù)擠出成型和注塑成型法。連續(xù)擠出成型法由于具有加工周期短。產(chǎn)量大、效率高、成型工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)化生產(chǎn)中與其它加工方法（模壓成型、注射成型）相比有著更廣泛的應(yīng)用。目前可用于微發(fā)泡木塑復(fù)合材料擠出成型的設(shè)備主要是單、雙螺桿擠出機(jī)。
木纖維因含有大量的極性羥基和酚羥基等官能團(tuán)，表面表現(xiàn)出很強(qiáng)的極性，與非極性塑料的相容性差，且易吸水，分散性差。加入木纖維對復(fù)合材料的發(fā)泡及終制品的物理機(jī)械性能將產(chǎn)生不同程度的影響。氨基硅烷處理過的木纖維具有很強(qiáng)的堿性和供電能力，而PVC經(jīng)氨基硅烷處理后具有更強(qiáng)的酸性，使PVC與木粉在界面處發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而成為PVC/木粉復(fù)合材料有效的偶聯(lián)劑。用鋁酸酯偶聯(lián)劑和丙烯酸丁酯偶聯(lián)劑處理木粉可顯著提高木粉/PVC發(fā)泡材料的力學(xué)性能。木料經(jīng)過表面處理后，不但有助于其在樹脂中的分散；而且增加了樹脂與木粉間的粘合力。放熱型發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺（AC）分解產(chǎn)生的氮?dú)庠赑VC基體中的溶解性要比吸熱型發(fā)泡劑NaHCO3的主要分解產(chǎn)物CO2低，且其分散性也比CO2要好。采用表面接枝甲基丙烯酸甲酯的方法處理木纖維，可增強(qiáng)其與PVC樹脂的界面粘合性用硝酸鈰銨作引發(fā)劑在木纖維表面羥基處形成自由基，這些自由基與甲基丙烯酸甲酯發(fā)生反應(yīng)，形成接枝物。
用吸熱型和放熱型發(fā)泡劑擠出發(fā)泡成型硬質(zhì)PVC/木粉復(fù)合材料的過程。放熱型發(fā)泡劑得到的泡孔尺寸比吸熱型發(fā)泡劑的小，發(fā)泡后復(fù)合材料的延展性得到提高，空隙率可達(dá)35％；但與此同時，也造成拉伸彈性模量和拉伸強(qiáng)度的降低。
用木纖維中的水分作發(fā)泡劑來發(fā)泡成型硬質(zhì)PVC/木粉復(fù)合材料，木纖維中的水量、丙烯酸酯改性劑用量、化學(xué)發(fā)泡劑AC用量及機(jī)頭溫度對發(fā)泡過程的影響。發(fā)現(xiàn)木纖維中的水量和AC用量之間沒有協(xié)同增效作用；在硬質(zhì)PVC/木粉復(fù)合材料的發(fā)泡配方中加入丙烯酸酯，可明顯降低制品密度；而且如果丙烯酸用量合適，機(jī)頭溫度設(shè)定合理，不用任何化學(xué)發(fā)泡劑也可使硬質(zhì)PVC/木粉復(fù)合材料發(fā)泡成型。尿素、碳酸鋅檸檬酸、醋酸鋅、鉻和甘油等助發(fā)泡劑活化后對AC發(fā)泡劑熱分解的影響。活性物質(zhì)通常都能夠增加單一AC發(fā)泡劑的發(fā)氣量。但不同的活性物質(zhì)對AC發(fā)泡劑的活化作用不同。
通過試驗(yàn)證實(shí),增塑劑DOP可以降低PVc／木粉復(fù)合材料熔融粘度，有利于氣體在基體中的擴(kuò)散和泡孔的生長，有助于增加聚合物的彎曲和拉伸能力；但同時發(fā)現(xiàn)，如果增塑劑用量過大會導(dǎo)致粘度過低，加速氣體從發(fā)泡材料的表面溢出，反而不利于形成較高的孔隙度。在PVC/木粉復(fù)合材料中加入增塑劑DOP有助于降低加工溫度,減少木粉分解和發(fā)煙,改善PVC和木粉的親和性以及熔體流動性,終改善了材料的力學(xué)性能和加工性能。研究還發(fā)現(xiàn)增塑劑的加入使材料的玻璃化溫度和脆化溫度降低，且隨著DOP用量的增加,材料的韌性增強(qiáng),使其在斷裂前吸收了更多能量,從而使材料的沖擊強(qiáng)度幾乎呈線性提高。
抗沖性CPE可提高PVC木塑復(fù)臺材料的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度。丙烯酸酯ACR用作PVC的抗沖改性劑，能促進(jìn)硬質(zhì)PVC的塑化，使塑化時間縮短。與CPE相比，具有優(yōu)良的抗沖擊效果，玻璃化溫度低，低溫沖擊性能好；其加工溫度范圍寬，易操作，成品率高，生產(chǎn)穩(wěn)定性好；產(chǎn)品表面光澤度和尺寸穩(wěn)定性好，且適合高速擠出。采用甲殼素和殼聚糖作為偶聯(lián)劑，能大大提高復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度，彎曲模量及儲能模量。分步發(fā)泡法制備PVC/木纖維發(fā)泡復(fù)合材料時，為了良好的泡孔結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)過程中需嚴(yán)格控制發(fā)泡時間和溫度。過長的發(fā)泡時間或過高的發(fā)泡溫度會導(dǎo)致泡孔合并，從而不利于獲得的孔隙度。美國的Battenfeld公司生產(chǎn)的一種行星輥輪雙螺桿擠出機(jī)，采用計(jì)量加料，溫控精確，混煉效果好，適合熱敏性復(fù)合材料的加工。
木纖維的種類對PVC／木纖維復(fù)合材料的發(fā)泡性能有很大的影響。北京化工大學(xué)塑料研究所分別研究了PVC/竹粉，PVC/楊木粉，PVC/砂光粉等木塑復(fù)合材料的發(fā)泡性能。砂光粉里因含有較多的粘合劑和石膏粉，大大增加了復(fù)合材料的發(fā)泡難度，研究發(fā)現(xiàn)采用復(fù)配助劑和發(fā)泡劑可成功發(fā)泡PVC/砂光粉木塑復(fù)合材料，發(fā)泡后復(fù)合材料的密度可控制在0.70～.85g/cm3。
為了順利攻下PVC木塑市場，旭美CPE已費(fèi)心費(fèi)力做了很多的研究課題，希望接下來，旭美CPE能為這個行業(yè)添磚加瓦，同是為旭美化工創(chuàng)造另一個輝煌的業(yè)績！
附注：pvc木塑發(fā)泡板材配方設(shè)計(jì) 詳細(xì)配方請致電：4000-119-189/13825703196胡總/13929215023張總/13829215093孫總/18627785899陳總
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