復(fù)合材料畢業(yè)論文

1、<p>　　木塑復(fù)合材料的研究及其發(fā)展前景</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　木塑復(fù)合材料（WPC）是國(guó)內(nèi)外近年蓬勃興起的一類(lèi)新型復(fù)合材料，它是以木纖維或植物纖維為主要組分，經(jīng)過(guò)預(yù)處理使之與熱塑性樹(shù)脂或其它材料復(fù)合而成的一種新型材料。這種復(fù)合材料具有能夠充分發(fā)揮材料中各組分的優(yōu)勢(shì)，克服單一材料的缺點(diǎn)，不僅改進(jìn)材料的物理力學(xué)性能和

2、加工性能，降低成本、擴(kuò)大應(yīng)用范圍，還提高了材料的附加值，木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料，因而具有較好的彈性模量。此外，由于內(nèi)含纖維并經(jīng)與塑料充分混合，因而具有與硬木相當(dāng)?shù)目箟?、抗彎曲等物理機(jī)械性能，并且其耐用性明顯優(yōu)于普通木質(zhì)材料。表面硬度高，一般是木材的2—5倍。所以，木塑復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合性能及廣闊的應(yīng)用前景。本文就該材料的目前國(guó)內(nèi)外研究狀況介紹了木塑復(fù)合材料的種類(lèi)、生產(chǎn)工藝，該材料的適用范圍及其力學(xué)性能，以及國(guó)內(nèi)外木塑復(fù)合材料制品的發(fā)展

3、現(xiàn)狀和市場(chǎng)前景。</p><p>　　關(guān)鍵詞：木塑復(fù)合材料, 性能, 發(fā)展前景</p><p>　　Wood-plastic composites and their development prospects</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Woo

4、d-plastic composites (WPC) is at home and abroad have mushroomed in recent years a new class of composite materials, it is kind of the thermoplastic resin or other materials compounded by wood fiber or fibers as the main

5、 component, after pretreatmentnew material. This composite material has to be able to give full play to the advantage of the various components of the material, to overcome the shortcomings of a single material, not only

6、 to improve the physical and mechanical properties and pr</p><p>　　KEY WORDS: wood-plastic composite materials, performance,development prospects目　錄</p><p><b>　　前　言1</b></p>

7、<p>　　第1章 木塑復(fù)合材料概述2</p><p>　　1.1木塑復(fù)合材料的定義2</p><p>　　1.2木塑復(fù)合材料的組成及分類(lèi)2</p><p>　　1.2.1木塑材料的組成2</p><p>　　1.2.2木塑材料的分類(lèi)3</p><p>　　1.3木塑復(fù)合材料的應(yīng)用4<

8、/p><p>　　第2章 木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝及性能6</p><p>　　2.1木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝6</p><p>　　2.1木塑復(fù)合材料的性能6</p><p>　　第3章 木塑復(fù)合材料制品發(fā)展現(xiàn)狀9</p><p><b>　　及其市場(chǎng)9</b></p><

9、p>　　3.1 木塑復(fù)合材料發(fā)展中的問(wèn)題9</p><p>　　3.2 國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景9</p><p>　　3.3 國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景10</p><p>　　3.4 木塑復(fù)合材料的發(fā)展趨勢(shì)11</p><p><b>　　結(jié)　論13</b></p><p>&l

10、t;b>　　謝 辭14</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>　　外文資料翻譯18</b></p><p><b>　　前　言</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)材料的要求更高了，既要求

11、其有較好的物理力學(xué)性能，對(duì)人類(lèi)有親和力，又要環(huán)保。木材是一種天然生物質(zhì)材料，自古以來(lái)被人們廣泛喜愛(ài)和使用。隨著我國(guó)天然林面積的減少和“天然林保護(hù)”政策的實(shí)施，木材資源困乏、質(zhì)量下降、木材價(jià)格越來(lái)越高、木材加工業(yè)的廢棄物增多以及世界林產(chǎn)品需求量的增加都使得林產(chǎn)品工業(yè)越來(lái)越迫切地感到需要尋找木材的替代品。而由于生產(chǎn)和生活水平提高，過(guò)去被大量用于燒柴的木制品加工廢棄物，如木屑、刨花、邊角廢料以及大量農(nóng)作物纖維如秸稈、稻糠、果殼等被嚴(yán)重浪費(fèi)，并

12、對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的破壞性影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年由于木材加工余下的廢棄木粉量達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸，其他天然纖維如稻糠等的產(chǎn)量上千萬(wàn)噸，這些資源如能得到有效開(kāi)發(fā)和利用，價(jià)值可觀。在不斷研究中人們認(rèn)識(shí)到木材改性技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)新的突破，而填充改性既可以降低產(chǎn)品成本，又可以提高產(chǎn)品的使用性能，甚至賦予木材材料全新的性能，從而使木材行業(yè)有了新的生機(jī)。</p><p>　　與此同時(shí)，塑料制品在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越廣泛，因塑

13、料廢品處理不當(dāng)而造成的白色污染問(wèn)題已經(jīng)成為一大環(huán)保難題。有關(guān)數(shù)字表明，在城市垃圾中，塑料廢棄物已占到垃圾總量的25％～35％。在我國(guó)，城市人口每年產(chǎn)生的廢舊塑料達(dá)240萬(wàn)～280萬(wàn)噸，已成為環(huán)衛(wèi)部門(mén)的嚴(yán)重負(fù)擔(dān)。如果能將廢舊塑料制品有效利用起來(lái)，將對(duì)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。這種背景下，將木質(zhì)纖維與廢舊塑料經(jīng)過(guò)特殊處理合成新的材料，即木塑復(fù)合材料（Wood—polymer Composites，簡(jiǎn)稱(chēng)WPC）也就應(yīng)運(yùn)而生了。<

14、/p><p>　　第1章 木塑復(fù)合材料概述</p><p><b>　　木塑復(fù)合材料的定義</b></p><p>　　木塑復(fù)合材料（WPC）是以木材為主要原料（形式有鋸末、木屑、竹屑、稻殼、麥秸、大豆皮、花生殼、甘蔗渣、棉秸稈等），經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚硎蛊渑c各種塑料（用于木塑復(fù)合材料的熱塑性塑料主要有聚氯乙烯(PVC}，聚乙烯PEA ，聚丙烯(PPS)

15、 ，聚苯乙烯(PST) ，聚甲基丙烯酸甲酷（CPMM），以及聚乙烯（PE），聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等)按一定比例混合并添加特制的助劑，如偶聯(lián)劑、分散劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑、著色劑、阻燃劑、防霉劑等加工助劑，經(jīng)高溫、擠壓、成型等工藝制成的一種新型復(fù)合材料，是一種高性能、高附加值的綠色環(huán)保復(fù)合材料，其性能優(yōu)良、用途廣泛、利于環(huán)保，有廣闊的發(fā)展前景，值得大力研發(fā)推廣。</p><p>　　木塑復(fù)合材料的

16、組成及分類(lèi)</p><p>　　1.2.1木塑材料的組成</p><p>　　木塑復(fù)合材料的成分分為基體、填充物及添加劑3部分。</p><p>　　(1)基體 由于植物纖維在高溫下容易分解，所以用作基體的材料必須有較低的熔點(diǎn)。目前應(yīng)用比較廣泛的是高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、</p><p>　　聚苯乙烯(Ps)、聚氯乙稀(PV

17、C)、PET以及丙烯睛一丁二烯一苯乙烯(ABS)等熱塑性塑料，其中聚乙烯的應(yīng)用最為廣泛。 </p><p>　　(2)填充物 選用植物纖維作為木塑復(fù)合材料的填充物，主要有3種原因： (1)植物纖維比較廉價(jià)，易降解，而且密度小； (2)植物纖維具有較高的剛度和強(qiáng)度， 以及理想的長(zhǎng)細(xì)比； (3) 植物纖維具多孑性，在一定工藝條件下，熔融的塑料基體可以滲入到植物纖維的細(xì)胞空腔中，從而像鉚釘一樣將纖維和基體連接起來(lái)。&l

18、t;/p><p>　　(3)添加劑 為了克服加工過(guò)程中的困難 ，生產(chǎn)出具有良好性能的木塑復(fù)合材料，通常在加工的過(guò)程中需要加入一些添加劑或助劑。添加劑有潤(rùn)滑劑、分散劑、紫外線穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、交聯(lián)劑、阻燃劑等。從提高木塑復(fù)合材料填充相與基體相間的相容性以及填充物的分散性?xún)蓚€(gè)最為重要的目的出發(fā)，通常需要添加偶聯(lián)劑、相容劑以及沖擊改性劑等。偶聯(lián)劑可以提高無(wú)機(jī)填料和無(wú)機(jī)纖維與基體之間的相容性，同時(shí)也可以改善植物纖維與聚合物之間

19、的界面狀況。</p><p>　　1.2.2木塑材料的分類(lèi)</p><p>　　木塑復(fù)合材的制造方式目前主要有兩種：一種是將塑料單體或者低聚合度樹(shù)脂浸入到實(shí)體木材中，通過(guò)加熱或輻射引發(fā)塑料單體或者低聚合度樹(shù)脂在木材中進(jìn)行自由基聚合，所得復(fù)合材料稱(chēng)為塑合木。這種復(fù)合方式可以提高木材的尺寸穩(wěn)定性、耐腐性、防蛀性, 以及木材的物理、力學(xué)性能。所浸注的單體一般采用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯等單體。&l

20、t;/p><p>　　另一種是將木材以刨花、纖維和木粉的形態(tài)作為增強(qiáng)材料或填料添加到熱塑性塑料中，并通過(guò)加熱使木材與熔融狀態(tài)的熱塑性塑料進(jìn)行復(fù)合而得到的復(fù)合材料，稱(chēng)為木塑料復(fù)合材料（簡(jiǎn)稱(chēng)WPC）。</p><p>　　從木塑復(fù)合材料的基體與功能體結(jié)合方式考慮，可將其分為以下三類(lèi)：</p><p>　　1) 實(shí)體木材一塑料復(fù)合材料；此類(lèi)材料以基體與功能體之間或功能體在基體

21、內(nèi)部的化學(xué)合成反應(yīng)為主要特征。</p><p>　　2) 木纖維(木粉)一塑料復(fù)合材料；此類(lèi)材料以木質(zhì)纖維材料為基體與高分子量塑料直接復(fù)合，其結(jié)合方式以?xún)煞N材料表面(或界面)物理結(jié)合為主。</p><p>　　此種材料的制造工藝是將木纖維或木粉與塑料充分混合，在混合過(guò)程中塑料熔化形成制品。當(dāng)木材組分低于50％時(shí)，稱(chēng)為木質(zhì)填料塑料；而木材組分高于60％時(shí)，則稱(chēng)為熱塑性樹(shù)脂增強(qiáng)型復(fù)合材料。該種

22、復(fù)合材料的某些物理力學(xué)指標(biāo)優(yōu)于純木材制品，可再成型為各種模壓制品，在包裝、家具、房屋建筑及汽車(chē)內(nèi)飾件等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。</p><p>　　3) 木材一塑料合金復(fù)合材料。</p><p>　　將實(shí)體木材或單板用一種聚合物的單體或預(yù)燃物浸注，然后再使其在木材中聚合。一般來(lái)說(shuō)，這種聚合物不能進(jìn)入木材的細(xì)胞壁，而是存在于細(xì)胞腔內(nèi)。此種聚合材料比原有材料具有更高的強(qiáng)度、剛度、耐磨性及其它一

23、些優(yōu)良的物理性能?？芍瞥傻匕濉?lè)器、運(yùn)動(dòng)設(shè)備及裝飾材料等。</p><p>　　木材～塑料合金復(fù)合材料要求木材高分子與塑料的完全融合，具有類(lèi)似于金屬材料以及共混高分子材料所達(dá)到的那種狀態(tài)。該種復(fù)合材料首先要對(duì)木材的化學(xué)組分進(jìn)行改性，使其能溶于某些溶劑之中或與高分子塑料之間相互均勻分散。</p><p><b>　　木塑復(fù)合材料的應(yīng)用</b></p>&l

24、t;p>　　木塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域木塑材料應(yīng)用于包裝行業(yè)主要是托盤(pán)、包裝箱、集裝器具等。因而在國(guó)內(nèi)有很大的市場(chǎng)需求。木塑材料具有耐潮、防蟲(chóng)蛀等特點(diǎn)，適用于倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)使用的貨架鋪板、枕木、鋪梁、地板等。木塑材料制成的涼亭、座椅、花盆、垃圾桶等具有防水、防潮、防腐的特點(diǎn)，而且壽命長(zhǎng)、價(jià)格低；用木塑復(fù)合材料制作房屋、室外地板陽(yáng)光房碼頭、護(hù)欄等產(chǎn)品已在國(guó)外開(kāi)始起步。</p><p>　　近幾年來(lái)，由于木塑復(fù)合材料的木

25、質(zhì)材料組成部分正在向各種其它植物纖維材料發(fā)展，因此，從更廣泛意義上講，木塑復(fù)合材料實(shí)質(zhì)上已成為以各種植物纖維材料為基體，與各種不同塑料形成的一類(lèi)新型復(fù)合材料。它的出現(xiàn)有利于緩解目前木材資源緊缺和廢棄物回收利用困難的問(wèn)題，提高產(chǎn)品的附加值，可以廣泛應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)、建筑行業(yè)、室內(nèi)裝飾、家電和運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)方面。研究木塑復(fù)合材料是木材工業(yè)史上的革命性發(fā)展，是現(xiàn)代材料工業(yè)發(fā)展的主要方向之一。     

26、;         </p><p>　　概括地說(shuō)，在國(guó)內(nèi)，木塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域包括：</p><p>　　包裝、運(yùn)輸類(lèi)：托盤(pán)、軍品和民品包裝箱、玻璃包裝箱、周轉(zhuǎn)箱，插車(chē)貨板、倉(cāng)儲(chǔ)墊板、鐵路枕木等;</p><p>　　園林景觀類(lèi)：涼亭、座椅、柵欄、鋪板等市政產(chǎn)品;</

27、p><p>　　車(chē)輛船舶類(lèi)：汽車(chē)等內(nèi)裝材、風(fēng)扇罩、儀表架等部件、船舶內(nèi)裝和隔熱材等;</p><p>　　家裝及建筑類(lèi)：活動(dòng)房屋，窗框，門(mén)板，門(mén)襤，混凝土模板，樓梯拍手，墻壁，天棚，裝飾各種異型材，地板、家具等建材用品;</p><p>　　其它類(lèi)：農(nóng)用大棚支架及用桶、釣魚(yú)用舢板、水產(chǎn)箱、教學(xué)用品、槍托、球拍、滑雪板、高爾夫球棒、舞臺(tái)用品以及各種模型等;</p&g

28、t;<p>　　隨著擠出設(shè)備和擠出技術(shù)的發(fā)展，人們通過(guò)木塑復(fù)合微孔發(fā)泡技術(shù)制得木塑復(fù)合微孔發(fā)泡材料，它比不發(fā)泡材料具有更高的沖擊強(qiáng)度、更高的韌性、更長(zhǎng)的疲勞壽命、更好的熱穩(wěn)定性和更低的密度(降低密度達(dá)75％或更高)，從而進(jìn)一步拓寬了木塑復(fù)合材料制品的應(yīng)用范圍。</p><p>　　第2章 木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝及性能</p><p>　　2.1木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝</

29、p><p>　　木塑復(fù)合材料的加工是依據(jù)廢舊塑料復(fù)合再生工藝，以廢棄的塑料和鋸末為主要原料，通過(guò)增容共混工藝進(jìn)行生產(chǎn)的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)。將經(jīng)過(guò)處理的混合廢舊塑料與填充劑等改性劑一起熔融混煉，制成復(fù)合再生料，然后再成型為具有使用價(jià)值的再生制品。生產(chǎn)木塑板材主要有以下3種工藝路線。</p><p>　　1)擠出成型工藝 由單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，可連續(xù)擠出任意長(zhǎng)度的板材。該工藝又可分為單機(jī)擠出和

30、雙機(jī)復(fù)合擠出板材。復(fù)合擠出是在木塑板材的外表同步擠出一層純塑料表層，成為特殊場(chǎng)合使用的木塑板材。</p><p>　　2)熱壓成型工藝 可成型一定規(guī)格的不連續(xù)板材。其加工工藝類(lèi)似于中密度纖維板的成型工藝。</p><p>　　3)擠壓成型工藝 擠出機(jī)和壓機(jī)聯(lián)用的一種擠出和加壓的同步工藝。其成型的板材長(zhǎng)度要大于熱壓成型的板材。其制品的綜合性能優(yōu)于擠出工藝的板材制品。</p>&

31、lt;p>　　木塑復(fù)合材料加工工藝控制的關(guān)鍵是防止在混煉和成型加工過(guò)程中，塑料及鋸末的熱降解和焦燒。鋸末作為有機(jī)物熱穩(wěn)定性較差，其中的半纖維素和木素容易分解，有氧存在時(shí)200~C左右即發(fā)煙變色 。因此，在木塑復(fù)合材的配方及生產(chǎn)工藝中，解決木粉與塑料樹(shù)脂的界面結(jié)合，是技術(shù)之關(guān)鍵。木塑復(fù)合材料的連續(xù)混煉制造技術(shù)，是利用輻射技術(shù)，將木粉、木屑與熱塑性塑料結(jié)合，并利用連續(xù)混煉技術(shù)制成高強(qiáng)度的復(fù)合材。</p><p>

32、;　　2.1木塑復(fù)合材料的性能</p><p>　　木塑復(fù)合材料是一種較新的復(fù)合材料。由于木材和塑料在復(fù)合過(guò)程中以及最終產(chǎn)品中既保留了各自的特性，又相互間協(xié)同作用，從而木塑復(fù)合材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1)用木材作為填料可以改善塑料的耐熱性和塑料的強(qiáng)度，而且木材的價(jià)格便宜；與無(wú)機(jī)填料相比，木材的密度較低，在改善拉伸強(qiáng)度和彎曲模量上，增強(qiáng)的木材有很大的潛力；</p>

33、<p>　　2)對(duì)于相同體積的復(fù)合材料，以木材為填料的復(fù)合材料成本較低，對(duì)設(shè)備的磨損小，并且可以再生利用；</p><p>　　3)具有較低的吸水、吸濕性能，不需要保護(hù)性防水涂飾，同時(shí)材料可以根據(jù)需要染色或者涂飾；</p><p>　　4)在抗裂紋、霉菌、白蟻方面的能力優(yōu)于木材，此種復(fù)合材料和木材一樣都可生物降解；</p><p>　　5)可以像木材一

34、樣被加工或者連接；</p><p>　　6)可以通過(guò)擠出或模壓等方式加工成板材等許多復(fù)雜形狀的制品，同時(shí)具有高效的原料轉(zhuǎn)化率和自身循環(huán)利用率。</p><p>　　盡管廣大的科研和工程人員做了不懈努力，但木塑復(fù)合材料在各種使用場(chǎng)合中仍存在著一些不足，主要表現(xiàn)為：</p><p>　　1)密度高，通常為木材的2-4倍；</p><p>　　2)

35、產(chǎn)品的安裝費(fèi)用相對(duì)較高(由于復(fù)合材料的密度較大，在組裝時(shí)需要使用射釘槍或自攻螺釘；</p><p>　　3)耐熱性和耐紫外線能力較差；</p><p>　　4)制品的硬度和載荷能力較木材差。</p><p>　　木塑材料各項(xiàng)性能列于下表。</p><p>　　表2-1 木塑復(fù)合材料與其他幾種材料主要力學(xué)性質(zhì)的強(qiáng)重比及其相差</p>

36、<p>　　注: 1) 室外板的主要力學(xué)性質(zhì)數(shù)值是徐詠蘭主編的《中密度纖維板制造》中P251 中的數(shù)據(jù);</p><p>　　2) 《中國(guó)主要樹(shù)種的木材物理力學(xué)性質(zhì)》書(shū)中的內(nèi)容;</p><p>　　3) 木塑復(fù)合材料的物理力學(xué)性能是作者對(duì)樣品所做的測(cè)量。</p><p>　　第3章 木塑復(fù)合材料制品發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>&

37、lt;b>　　及其市場(chǎng)</b></p><p>　　3.1 木塑復(fù)合材料發(fā)展中的問(wèn)題</p><p>　　目前木塑材料制造的關(guān)鍵問(wèn)題主要有兩個(gè):一是如何保證木粉的高填充量, 使木粉填充量高達(dá)80%～90%以達(dá)到制品有較低的生產(chǎn)成本和較高的使用性能。作為在高填充量的前提下, 如何確保樹(shù)脂材料有高的流動(dòng)性和滲透性, 從而能促使熱塑性熔體能充分分散木粉, 達(dá)到共同復(fù)合的力學(xué)性能

38、及其他方面的使用性能, 主要需解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:</p><p>　　原材料( 塑料、木粉種類(lèi)) 的選擇及如何提高塑料與木粉之間界面結(jié)合力。因?yàn)閷?duì)于兩相復(fù)合界面往往成為應(yīng)力集中區(qū), 因此提高復(fù)合材料力學(xué)性能的關(guān)鍵是提高界面的相容性。</p><p>　　制品的成型設(shè)備及成型工藝———如何提高木粉在體系中共混分散的能力及建立足夠的成型壓力。</p><p>　　

39、成型模具的設(shè)計(jì)與冷卻定型技術(shù)———產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量提高的關(guān)鍵因素。</p><p>　　二是提高擠出機(jī)的擠出量, 提高生產(chǎn)木塑材料的生產(chǎn)效率。目前國(guó)內(nèi)的木塑材料擠出速度在1 m/ min左右, 國(guó)外好一點(diǎn)的擠出機(jī)的擠出速度在2 m/ min 左右。而一般的純樹(shù)脂材料的擠出速度在4～5 m /min 左右。提高擠出速度是當(dāng)務(wù)之急。</p><p>　　3.2 國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景<

40、/p><p>　　目前我國(guó)木塑復(fù)合材料主要用于建筑領(lǐng)域的門(mén)框、模板、地板、吊頂和屋面板，包裝領(lǐng)域的搬運(yùn)墊板和托盤(pán)，交通領(lǐng)域的鐵路軌枕和高速公路的噪音隔板等。我國(guó)對(duì)木塑復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)以及在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用與國(guó)外差距很大。當(dāng)今我國(guó)對(duì)轎車(chē)內(nèi)襯件工程材料的需求量越來(lái)越大，廠家對(duì)國(guó)外普遍采用的木塑復(fù)合材料的需求十分迫切，這就為木塑復(fù)合材料的應(yīng)用提供了廣闊的市場(chǎng)。</p><p>　　研究開(kāi)發(fā)木塑復(fù)合

41、材料是木材工業(yè)史上最有革命性的發(fā)展，是現(xiàn)代材料工業(yè)發(fā)展的主要方向 。唐山塑料研究所、國(guó)防科技大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)在研究低份額添加木粉或植物纖維方面已取得成績(jī)，北京化工大學(xué)和北汽福田也進(jìn)行了這方面的設(shè)備開(kāi)發(fā)，此外無(wú)錫、杭州及安徽蒙城等地也有企業(yè)和個(gè)人進(jìn)行過(guò)這方面的研究。北京化工研究院在1988年就用木粉填充廢舊塑料進(jìn)行了大量的研究工作，在配方、專(zhuān)用設(shè)備、制品模具設(shè)計(jì)等方面取得初步成效。安徽蒙城縣鋁塑型材有限公司與鋁塑研究所合作，將廢舊塑料和

42、鋸末按一定比例配合，添加特制粘合劑，經(jīng)高溫、高壓連接制成了木塑結(jié)構(gòu)型材料(面板、縱梁和底板) 。中國(guó)林業(yè)科學(xué)院木工所木質(zhì)纖維復(fù)合材料專(zhuān)題組，用紅松木材纖維與聚丙烯纖維進(jìn)行復(fù)合的研究結(jié)果表明，添加聚丙烯纖維雖改善了材料的模壓性能，但導(dǎo)致了材料的各項(xiàng)物理力學(xué)性能下降，而對(duì)聚丙烯進(jìn)行預(yù)處理后的復(fù)合材料模壓制品，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)可以達(dá)到一汽大眾TL—VW94標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　在我國(guó)的木塑復(fù)合材料制品市場(chǎng)上，鑒于木

43、塑復(fù)合材料制品的成本高，在市場(chǎng)上缺乏價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此打開(kāi)銷(xiāo)路有較大的困難。目前已有國(guó)外公司準(zhǔn)備向中國(guó)推廣生產(chǎn)木塑制品設(shè)備，而且借用中國(guó)建設(shè)奧運(yùn)場(chǎng)館的商機(jī)，想要搶占中國(guó)市場(chǎng)。木塑制品也是現(xiàn)代木軌枕的理想替代材料，在鐵路運(yùn)輸上有廣闊的市場(chǎng)前景?，F(xiàn)木軌枕仍是世界多數(shù)鐵路的首選用材，直到20世紀(jì)90年代末仍占75％ 。預(yù)測(cè)，2l世紀(jì)前10年我國(guó)鐵路木枕用量將達(dá)到80萬(wàn)m3 以上，2010年以后，優(yōu)質(zhì)木枕用量將超過(guò)100萬(wàn)m3 ，連同其他項(xiàng)目將

44、增加到500萬(wàn)m3 以上。我國(guó)木材短缺，木塑制品具有高于木材的防腐性能和抗沖擊性能，因此，進(jìn)一步降低木塑制品的成本，用作鐵路軌枕的市場(chǎng)前景十分遼闊。此外，托盤(pán)是貨物儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)用極其廣泛的產(chǎn)品，我國(guó)年產(chǎn)量約1億個(gè)，產(chǎn)值近10億元，也具較大的市場(chǎng)。</p><p>　　3.3 國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景</p><p>　　近年來(lái)，國(guó)外木塑復(fù)合材料制品的技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速。在國(guó)外木粉填充改性塑料

45、早已開(kāi)始研究，但高份額的木粉填充則在近幾年才有較大發(fā)展。日本有名的“愛(ài)因木” 就是該類(lèi)產(chǎn)品(采用擠出工藝)；加拿大的協(xié)德公司也開(kāi)發(fā)出類(lèi)似的木塑制品(采用擠出或熱壓工藝)；奧地利辛辛那提公司及凹T模具公司開(kāi)發(fā)出各種木塑板材制品(采用擠出工藝)；韓國(guó)的大山株式會(huì)社利用擠壓聯(lián)用工藝開(kāi)發(fā)出了木塑板材制品；美國(guó)的一些公司也正積極開(kāi)發(fā)和推廣這類(lèi)產(chǎn)品。木塑復(fù)合材料在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，其典型的產(chǎn)品是轎車(chē)內(nèi)襯件，如美國(guó)的福持、通用，德國(guó)的大眾

46、、奔馳，13本的本田、豐田，瑞典的沃爾沃等公司的多種汽車(chē)的門(mén)護(hù)板、后擱板、儀表板骨架、行李箱襯墊等均不同程度地使用了這種材料。</p><p>　　此外，國(guó)外不少知名公司都在研制開(kāi)發(fā)新型的適用于木塑復(fù)合材料加工的設(shè)備。如意大利的Ic-MA，BausMo， 美國(guó)的DaYis-Shldall， KNpp、W&P，德國(guó)的Battedeld、Conc：natti公司等，Bsnedeld公司根據(jù)雙階擠出機(jī)概念推出了

47、行星輥式擠出機(jī)組。若將行星輥和擠出機(jī)并用，可使物料均化，其加料的穩(wěn)定和在壓力控制的相互作用下，最利于木粉填充樹(shù)脂的混配 。</p><p>　　國(guó)外的木塑復(fù)合材料市場(chǎng)，以美國(guó)為例，據(jù)該國(guó)芝加哥運(yùn)輸局估計(jì)l0年內(nèi)塑料軌枕在其軌枕份額上將升至25％ ～30％ 。現(xiàn)今美國(guó)的大量運(yùn)輸系統(tǒng)和主要運(yùn)輸干線正在大量安裝這種新軌枕。北美目前每年更換軌枕1 200萬(wàn)根，未來(lái)2～5年會(huì)增加到1 400～1 600萬(wàn)根／年。塑料軌枕可

48、采用木質(zhì)軌枕同樣的緊固法，也能與木質(zhì)軌枕混合使用，推廣方便，成本低，且塑料軌枕所用原料50％ 以上的可回收。著名的美國(guó)咨詢(xún)公司Freedonla集團(tuán)預(yù)計(jì)2006年前美國(guó)木塑復(fù)合材料需求的年均增長(zhǎng)率為l3％ f4]，2006總產(chǎn)值將達(dá)20億美元；增長(zhǎng)輕快的為各種板材、窗框、門(mén)框和柵欄、圍墻市場(chǎng)。其中用量最大的板材預(yù)計(jì)到2006年從2001年的4．10億美元增加為9億美元；柵欄和圍墻從2001年的1．63億美元提高為3．15億美元；而窗框和

49、門(mén)框也將從2001年的0．65億美元，提高到1．35億美元 。</p><p>　　3.4 木塑復(fù)合材料的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　1)向高附加值、高檔化的方向發(fā)展。如用來(lái)制作門(mén)窗、天花板、裝飾板、柵欄型材、庭院扶手、室外桌椅等。</p><p>　　2)向功能復(fù)合材料方向發(fā)展。木塑復(fù)合材料兼有木材和塑料的雙重性質(zhì)，加入一定量的功能材料，即可使其具有耐磨、耐老化

50、、阻燃等性能[8]。要使木塑復(fù)合材料從低級(jí)向高級(jí)、從單功能向多功能方向發(fā)展。</p><p>　　3)改善木塑復(fù)合材料的界面相容性。由于木粉中主要成分是纖維素，纖維素中含大量的羥基，這些羥基形成分子間氫鍵或分子內(nèi)氫鍵，使木粉具有吸水性，且極性很強(qiáng)；而熱塑性塑料多數(shù)為非極性的，具有疏水性，所以?xún)烧咧g的相容性較差，界面的粘結(jié)力很小。使用合適的相容劑來(lái)處理木粉表面，可以提高木粉與樹(shù)脂之間的粘結(jié)力，從而達(dá)到提高木塑復(fù)合

51、材料強(qiáng)度的作用。隨著改性機(jī)理的深入研究及新的表面改性材料的出現(xiàn)，木粉與聚合物基體的相容性一定會(huì)得到更好的提高。</p><p>　　4)新材料在木塑復(fù)合材料中的應(yīng)用。隨著玻纖材料、空心微珠材料及納米材料等技術(shù)的發(fā)展，將其加入到木塑復(fù)合材料中來(lái)提高木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能是完全可行的。</p><p><b>　　結(jié)　論</b></p><p>　

52、　由于木塑復(fù)合材料具有單純的木材和塑料無(wú)法比擬的諸多優(yōu)點(diǎn), 已受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。該材料是綠色環(huán)保材料, 可以回收利用低成本的廢舊木材和塑料, 用此技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的木塑復(fù)合材料可替代木材使用, 有力地緩解了我國(guó)森林資源貧乏所造成的窘境。木塑復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)既符合國(guó)家經(jīng)濟(jì)形勢(shì)發(fā)展的需要, 也符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策, 而且產(chǎn)品使用范圍廣。因此, 可以相信木塑復(fù)合材料是一種極具發(fā)展前途的材料, 也是一項(xiàng)有生命力有市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景的創(chuàng)新技術(shù), 具有廣闊

53、的市場(chǎng)前景、良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　【下空一行直接添加致謝內(nèi)容?！?lt;/p><p>　　致謝應(yīng)以簡(jiǎn)短的文字對(duì)在課題研究和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）撰寫(xiě)過(guò)程中曾直接給予幫助的人員（例如指導(dǎo)教師、答疑教師及其他人員）表示自己的謝意，這不僅是一種禮貌，也是對(duì)他人勞動(dòng)的尊重，是治學(xué)者應(yīng)有的思想

54、作風(fēng)。文字要簡(jiǎn)捷、實(shí)事求是，切忌浮夸和庸俗之詞。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]趙學(xué)峰，白樹(shù)林．木塑復(fù)合材料的發(fā)展回顧．材料導(dǎo)報(bào)，2004，18(2)．52·56．</p><p>　　[2]李大剛，周 敏．木塑復(fù)合材的產(chǎn)品性能及其應(yīng)用．機(jī)電信息，2004，65(5)：47·5O．&

55、lt;/p><p>　　[3]邵世佩，張振亮．國(guó)內(nèi)外木塑制品的生產(chǎn)及發(fā)展．煉油與化工，2004：5-8．</p><p>　　[4]廖建平．抓住歷史機(jī)遇加速木塑復(fù)合材料的發(fā)展．建材發(fā)展導(dǎo)向，2004(2)：38-40．</p><p>　　[5]包建成，丁?？舅軓?fù)合材料應(yīng)用進(jìn)展．塑料加工，2004，39(2)：39-44．</p><p>　

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57、<p>　　[9]王天民．生態(tài)環(huán)境材料．天津：天津大學(xué)出版社，2000．</p><p>　　[10]許 民．木塑復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景．林業(yè)科技，2004，29(3)：29．</p><p>　　[11]包建成．木塑復(fù)合材料應(yīng)用進(jìn)展．塑料加工，2004，39(2)：33．</p><p>　　[12] Bledzki A K;Reihmane S

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