木塑复合材料的缺点、应用领域缺陷

木塑复合材料的缺点、应用领域缺陷

木塑是以木材为原料，经过适当的处理使其与各种塑料，通过不同的复合方法生成的复合材料，又称WPC。木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料的某些特性，现如今被称为竹木纤维。

耐老化性能不够：

目前市场研制的PVC木塑复合材料产品主要都是室内使用的多,户外使用的较少。由于PVC在强光热条件下易分解,所以PVC木塑的耐臭氧性、耐水性、耐候性不高。室外建材一般用PE木塑、PP木塑，PE木塑在抗氧化和抗光分解能力差，就是加有抗氧气剂效果也不太理想，所以导致产品的强度和色牢度也很不好，产品室外运用寿命有限；耐热性不好，受热易变型屈曲。

韧性不好：

木塑的韧性低于塑料母体或树脂,所以在加工的时候，加工设备或模具需要作相应调整和改造以满足加工要求。

导热性差：

木塑复合材料的导热性差，且其制品多为异型材，冷却定型比较困难，加工中多采用水冷定型。

易燃：

木塑复合材料属于易燃材料，限制了产品的应用范围。加入不同阻燃体系的阻燃剂可以对PVC木塑复合材料进行阻燃。可选择的阻燃剂有膨胀型阻燃剂、无机阻燃剂以及溴／锑阻燃体系等。

在承受冲击或加载结构的工业场合中应用有局限：

亲水性的木粉（如木纤维）和疏水性的塑料之间的粘结力很小,导致制品的力学强度较低,木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度比未填充塑料时要小，脆性比未填充塑料时较大,冲击强度也相应降低,而且其密度一般比纯塑料和木材要高。

为扩大木塑产品相应的应用范围,针对以上缺陷，可在配方中加入偶联剂对木粉进行表面改性,提高木塑产品的强度,使它的拉伸弹性模量和弯曲弹性模量得到提高,但其耐冲击性和延展性、脆性和密度没有得到大的改善。

加工缺陷：

（1）界面黏结性不好：

木粉具有强极性和吸水性,热塑性塑料多数是非极性和具有疏水性，两者之间的相容性极差,界面的粘结力很小。当木粉的填充量很大时,会使得物料的流动性和加工性变差,混炼和挤出成型难度加大，影响了木塑的复合性能。因此要对木粉进行改性,消除或降低其表面极性化程度,提高木塑复合材料的复合性能。

（2）加工时螺杆转速问题：

螺杆转速较低时,制品表面光滑，产量低；转速过高，会造成制品表面粗糙甚至破裂，影响产品质量与性能。

（3）加工过程中的排气：

木粉中所带有的小分子挥发物质和水分极易为制品带来缺陷，会劣化产品的性能和有助于孳生微生物影响制品寿命，所以在挤出加工过程中应排气,而且排气效果越好,挤出制品质量也越好。

（4）加工温度：

PVC树脂本身熔融温度与分解温度较为接近，添加填料后将加剧摩擦产生大量的热，加工温度较难控制。而木粉在高于170℃时易发生焦化,PVC在高于180℃时会分解,所以若是温度控制不当或过高时会影响制品的质量。

（5）加料过程：

木粉结构蓬松，所以在挤出机螺杆喂料时较难，特别是木粉中含有较多的水分时常会出现“架桥”和“抱杆”现象。而加料的不稳定，会导致挤出波动现象，造成挤出质量和产量降低。加料中断，物料在机筒内停留时间延长，导致物料烧焦变色，影响制品的内在质量和外观。所以在加工加料过程中，可以采用强制加料装置以及合理输送方式，以保证挤出的稳定，以致保证加工产品的所需性能。

（6）木质原料含量过多时，容易吸水：

木粉的加入量对材料的拉伸强度和弯曲模量影响较大,对冲击强度也有一定的影响,而对密度的影响不大；随着木粉用量的增加,材料的弯曲模量增加,弯曲强度、冲击强度略有减小,拉伸强度降低较明显。由于木粉的刚性较PVC的刚性大，所以随着木粉用量的增加,复合材料的弯曲模量增大。但另一方面,木粉和PVC存在相容性差的问题,两者的界面结合力较弱，所以随着木粉用量的增加,颗粒引起的应力集中及产生缺陷的几率加大,材料受到冲击后不能很好地分散外应力。此外,若木质原料含量过多时，也容易吸水。

市场的限制：

（1）成本。

木粉用量的多少会直接影响木塑的成本。要想降低成本,就要在满足加工性和性能条件下,尽可能地提高木粉的填充量。但是木粉分散性的问题限制了木粉的用量，目前国内木粉的填充量在50%左右，国外(如日本)可达80%左右。此外，木粉来源的不同,如松木、杉木、杨木等,所生产出的木塑材料性能会有很大区别,价格也有很大差异。

现今市场上，木塑复合材料普遍都是比纯木材料要贵。但是随着工艺方法的改进，其相对的高成本也正逐渐降低。为了降低成本，可以在复合材料中使用回收塑料来降低成本。

（2)生产规模小,制品性能不高，缺乏高档产品。

当前我国木塑复合工艺技术水平相对国外而言还是处于较低水平，所以较难生产出具有较高使用性能的木塑制品。目前而言，国内虽然有不少企业可以生产出不同品种的木塑复合材料,但生产规模还是都比较小,也因为受研发能力的限制,较缺乏高档产品。

应用领域的缺陷

1．室内外建筑材料和园林产品：

a.室内外装潢：

家具桌椅、整体橱柜、衣柜、书柜、空调架、木塑室内门、地板、外墙挂板、阳台护栏、窗框、栏杆、户外地板、平台、步道、户外桌椅等；

b.建筑材料：

建筑上可用作活动房屋、建筑模板、混凝土模板、墙壁、地板、楼梯扶手等各种异型材；

c.园林/园艺领域：

风景园林材料、栅栏、木塑护栏、塑钢凉亭、园林护栏、树池、休闲长椅、花架、百叶窗等；

2.包装领域：包装上可作包装托盘、饮料箱等各种运输周转箱；

3.工业上：可作化工及公共场所的耐磨工棚,铸造模型、机器罩、水泵壳、电器用材等；

4.车辆船舶上：可作汽车配件、汽车内饰件、船舶内装饰,舢板等；

5.其他领域：玩具方面可应用在拼图、积木、模型玩具等；体育用品包括有球拍、球架、地板等；农具用品等；