приложение

WPC е композитен материал, образуван чрез използване на горещо разтопени пластмаси, включително полиетилен, полипропилен, поливинилхлорид и техните съполимери като лепила, използване на дървесен прах като дърво, слама от селскостопански растения, прах от черупки на селскостопански растения като пълнежни материали, екструзионно формоване или метод на пресоване, метод на леене под налягане.Горещо топимите пластмасови суровини могат да бъдат използвани промишлени или житейски отпадъчни материали, дървесен прах също може да се използва за отпадъци от дървопреработка, дребна дървесина и друга нискокачествена дървесина.От гледна точка на производството на суровини, дървените пластмасови продукти забавят и елиминират замърсяването от пластмасови отпадъци, а също така премахват замърсяването, причинено от изгарянето на селскостопански растения в околната среда.Изборът на формула на материала в композитния процес включва следните аспекти:

1. Полимери

Пластмасите, използвани при обработката на дървесно-пластмасови композити, могат да бъдат термореактивни пластмаси и термопластмаси, термореактивни пластмаси като епоксидни смоли, термопластмаси като полиетилен (PE), полипропилен (PP) и полиоксиетилен (PVC).Поради лошата термична стабилност на дървесните влакна, широко се използват само термопласти с температури на обработка под 200 ° C, особено полиетилен.Изборът на пластмасови полимери се основава главно на присъщите характеристики на полимера, нуждите на продукта, наличността на суровината, цената и степента на запознаване с него.Като например: полипропиленът се използва главно в автомобилни продукти и продукти от ежедневието, PVC се използва главно в строителни врати и прозорци, павета и т.н.В допълнение скоростта на потока на стопилката (MFI) на пластмасата също има известно влияние върху свойствата на композитния материал, при същите условия на обработка, MFI на смолата е по-висока, цялостната инфилтрация на дървесния прах е по-добра, разпределението на дървесния прах е по-равномерно, а инфилтрацията и разпределението на дървесния прах влияят върху механичните свойства на композитния материал, особено върху якостта на удар.

2. Добавки

Тъй като дървесният прах има силна водопоглъщаемост и силна полярност и повечето термопласти са неполярни и хидрофобни, съвместимостта между двете е лоша и силата на свързване на интерфейса е много малка и често се използват подходящи добавки за модифициране на повърхността на полимера и дървесен прах за подобряване на афинитета на интерфейса между дървесен прах и смола.Освен това ефектът на дисперсия на дървесен прах с високо пълнене в разтопени термопласти е слаб, често под формата на агрегация, което прави потока на стопилката слаб, обработката чрез екструдиране е трудна и трябва да се добавят агенти за повърхностна обработка, за да се подобри потока, за да се улесни формоване чрез екструдиране.В същото време пластмасовата матрица също трябва да добави различни добавки, за да подобри производителността на обработката и използването на крайния продукт, да подобри силата на свързване между дървесния прах и полимера и механичните свойства на композитния материал.Често използваните добавки включват следните категории:

а) Свързващият агент може да създаде силно интерфейсно свързване между пластмаса и повърхност на прах от дърво;В същото време може да намали водопоглъщането на дървесен прах и да подобри съвместимостта и дисперсията на дървесен прах и пластмаса, така че механичните свойства на композитните материали са значително подобрени.Често използвани свързващи агенти са: изоцианат, изопропилбензен пероксид, алуминат, фталати, силанов свързващ агент, полипропилен, модифициран с малеинов анхидрид (MAN-g-PP), етилен-акрилат (EAA).Обикновено добавеното количество свързващ агент е 1wt% ~ 8wt% от добавеното количество дървесен прах, като силанов свързващ агент може да подобри адхезията на пластмаса и дървесен прах, да подобри дисперсията на дървесен прах, да намали абсорбцията на вода и алкалността обработката на дървесен прах може само да подобри дисперсията на дървесен прах, не може да подобри водопоглъщането на дървесен прах и адхезията му с пластмаса.Трябва да се отбележи, че малеатният свързващ агент и стеаратният лубрикант ще имат отблъскваща реакция, което ще доведе до намаляване на качеството на продукта и добива, когато се използват заедно.

b) Пластификатор За някои смоли с висока температура на встъкляване и вискозитет на потока на стопилка, като PVC с твърдост, е трудно да се обработва, когато се комбинира с дървесен прах и често е необходимо да се добави пластификатор, за да се подобри ефективността на обработката.Молекулярната структура на пластификатора съдържа полярни и неполярни гени, под действието на високотемпературно срязване, той може да навлезе в молекулната верига на полимера, чрез полярните гени се привличат един друг, за да образуват еднаква и стабилна система и неговото дълго вмъкване на неполярна молекула отслабва взаимното привличане на полимерните молекули, така че обработката е лесна.Дибутил фталат (DOS) и други пластификатори често се добавят към композитите дърво-пластмаса.Например, в композитния материал от PVC дървесен прах, добавянето на пластификатор DOP може да намали температурата на обработка, да намали разлагането и дима на дървесния прах и да подобри якостта на опън на композитния материал, докато удължението при скъсване се увеличава с увеличаването на съдържанието на DOP.

в) Смазочни материали Дървесно-пластмасовите композити често трябва да добавят смазочни материали за подобряване на течливостта на стопилката и качеството на повърхността на екструдираните продукти, а използваните смазочни материали се разделят на вътрешни смазочни материали и външни смазочни материали.Изборът на вътрешна смазка е свързан с използваната матрична смола, която трябва да има добра съвместимост със смолата при висока температура и да произвежда определен пластифициращ ефект, да намалява кохезионната енергия между молекулите в смолата, да отслабва взаимното триене между молекулите, в за да се намали вискозитета на стопилката на смолата и да се подобри течливостта на стопилката.Външният лубрикант всъщност играе ролята на интерфейсно смазване между смола и дървесен прах при обработката на пластмасово формоване и основната му функция е да насърчава плъзгането на частиците смола.Обикновено лубрикантът често има свойства на вътрешно и външно смазване.Лубрикантите имат определено влияние върху експлоатационния живот на матрицата, цилиндъра и шнека, производствения капацитет на екструдера, консумацията на енергия в производствения процес, повърхностното покритие на продукта и устойчивостта на профила при ниска температура.Често използвани лубриканти са: цинков стеарат, амид на етилен бимастна киселина, полиестерен восък, стеаринова киселина, оловен стеарат, полиетиленов восък, парафинов восък, окислен полиетиленов восък и т.н.

d) Оцветител При използването на композитни материали дърво-пластмаса, разтворимото вещество в дървесния прах е лесно да мигрира към повърхността на продукта, така че продуктът да се обезцвети и в крайна сметка да стане сив, различни продукти в определена среда на употреба, но също произвеждат черни петна или петна от ръжда.Поради това оцветителите също се използват широко в производството на композитни материали дърво-пластмаса.Може да направи продукта равномерен и стабилен цвят, а обезцветяването е бавно.

д) Композитният материал дърво-пластмаса с пенообразуващ агент има много предимства, но поради композита от смола и дървесен прах, неговата пластичност и устойчивост на удар са намалени, материалът е крехък и плътността е почти 2 пъти по-голяма от тази на традиционното дърво продукти, което ограничава широкото му използване.Благодарение на добрата структура на мехурчетата, разпененият дърво-пластмасов композит може да пасивира върха на пукнатината и ефективно да предотврати разширяването на пукнатината, като по този начин значително подобрява устойчивостта на удар и пластичността на материала и значително намалява плътността на продукта.Има много видове разпенващи агенти и има основно два често използвани: ендотермични разпенващи агенти (като натриев бикарбонат NaHCO3) и екзотермични разпенващи агенти (азодибонамид AC), чието поведение при термично разлагане е различно и имат различни ефекти върху вискоеластичността и разпенваща се форма на полимерна стопилка, така че подходящият разпенващ агент трябва да бъде избран според изискванията за употреба на продуктите.

f) Приложението на UV стабилизатори и други UV стабилизатори също се разви бързо с подобряването на изискванията на хората за качество и издръжливост на композитите дърво-пластмаса.Това може да накара полимера в композитния материал да не се разгражда или механичните свойства да не се влошават.Обикновено се използват блокирани амини светлинни стабилизатори и ултравиолетови абсорбери.Освен това, за да може композитният материал да поддържа добър външен вид и перфектна производителност, често е необходимо да се добавят антибактериални агенти, а изборът на антибактериални агенти трябва да вземе предвид вида на дървесния прах, количеството на добавката, бактериите в средата на използване на композитния материал, съдържанието на вода в продукта и други фактори.Цинковият борат например е консервант, но не и водорасли.

Производството и използването на композитни материали дърво-пластмаса няма да отделя летливи вещества, вредни за човешкото здраве, в околната среда, а самите продукти дърво-пластмаса могат да бъдат рециклирани и използвани повторно, така че продуктите дърво-пластмаса са нов вид зелена защита на околната среда продукти, които могат да бъдат екологично самопочистващи се и имат широки перспективи за развитие