ứng dụng

WPC là vật liệu tổng hợp được hình thành bằng cách sử dụng nhựa nóng chảy, bao gồm polyetylen, polypropylen, polyvinyl clorua và chất đồng trùng hợp của chúng làm chất kết dính, sử dụng bột gỗ như gỗ, rơm rạ thực vật nông nghiệp, bột vỏ thực vật nông nghiệp làm vật liệu làm đầy, phương pháp ép đùn hoặc ép, phương pháp ép phun.Nguyên liệu nhựa nóng chảy có thể được sử dụng làm vật liệu thải công nghiệp hoặc rác thải sinh hoạt, bột gỗ cũng có thể được sử dụng làm chất thải chế biến gỗ, gỗ nhỏ và gỗ chất lượng thấp khác.Từ góc độ sản xuất nguyên liệu thô, các sản phẩm nhựa gỗ làm chậm và loại bỏ ô nhiễm chất thải nhựa, đồng thời loại bỏ ô nhiễm do đốt cây nông nghiệp ra môi trường.Việc lựa chọn công thức vật liệu trong quá trình tổng hợp bao gồm các khía cạnh sau:

1. Polyme

Nhựa được sử dụng trong chế biến vật liệu tổng hợp gỗ-nhựa có thể là nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt rắn như nhựa epoxy, nhựa nhiệt rắn như polyetylen (PE), polypropylen (PP) và polyoxyetylen (PVC).Do tính ổn định nhiệt của sợi gỗ kém nên chỉ có nhựa nhiệt dẻo có nhiệt độ xử lý dưới 200 ° C mới được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là polyetylen.Việc lựa chọn polyme nhựa chủ yếu dựa trên các đặc tính vốn có của polyme, nhu cầu sản phẩm, tính sẵn có của nguyên liệu thô, chi phí và mức độ quen thuộc với nó.Chẳng hạn như: polypropylen chủ yếu được sử dụng trong các sản phẩm ô tô và sản phẩm đời sống hàng ngày, PVC chủ yếu được sử dụng trong xây dựng cửa ra vào và cửa sổ, tấm lát nền, v.v.Ngoài ra, tốc độ dòng chảy (MFI) của nhựa cũng có tác động nhất định đến tính chất của vật liệu composite, trong cùng điều kiện xử lý, MFI của nhựa cao hơn, khả năng thẩm thấu tổng thể của bột gỗ tốt hơn, sự phân bố của bột gỗ đồng đều hơn, sự xâm nhập và phân bố của bột gỗ ảnh hưởng đến tính chất cơ học của vật liệu composite, đặc biệt là độ bền va đập.

2. Phụ gia

Vì bột gỗ có khả năng hút nước mạnh và phân cực mạnh, và hầu hết các loại nhựa nhiệt dẻo đều không phân cực và kỵ nước, nên khả năng tương thích giữa hai loại này kém và lực liên kết giao diện rất nhỏ và các chất phụ gia thích hợp thường được sử dụng để biến đổi bề mặt polyme. và bột gỗ để cải thiện mối quan hệ giữa bột gỗ và nhựa.Hơn nữa, hiệu quả phân tán của bột gỗ có hàm lượng cao trong nhựa nhiệt dẻo nóng chảy kém, thường ở dạng kết tụ, làm cho dòng chảy chảy kém, quá trình ép đùn khó khăn và cần thêm chất xử lý bề mặt để cải thiện dòng chảy để tạo điều kiện thuận lợi. ép đùn.Đồng thời, ma trận nhựa cũng cần bổ sung nhiều chất phụ gia khác nhau để cải thiện hiệu suất xử lý và sử dụng thành phẩm, cải thiện lực liên kết giữa bột gỗ và polyme cũng như tính chất cơ học của vật liệu composite.Các chất phụ gia thường được sử dụng bao gồm các loại sau:

a) Chất kết dính có thể tạo ra sự liên kết bền vững giữa bề mặt nhựa và bột gỗ;Đồng thời, nó có thể làm giảm khả năng hấp thụ nước của bột gỗ và cải thiện khả năng tương thích và phân tán của bột gỗ và nhựa, do đó tính chất cơ học của vật liệu composite được cải thiện đáng kể.Các chất liên kết thường được sử dụng là: isocyanate, isopropylbenzen peroxide, aluminate, phthalates, chất liên kết silane, polypropylen biến đổi anhydrit maleic (MAN-g-PP), ethylene-acrylate (EAA).Nói chung, lượng chất kết dính bổ sung là 1wt% ~ 8wt% lượng bột gỗ được thêm vào, chẳng hạn như chất kết dính silane có thể cải thiện độ bám dính của nhựa và bột gỗ, cải thiện sự phân tán của bột gỗ, giảm sự hấp thụ nước và kiềm xử lý bột gỗ chỉ có thể cải thiện sự phân tán của bột gỗ, không thể cải thiện khả năng hấp thụ nước của bột gỗ và độ bám dính của nó với nhựa.Cần lưu ý rằng chất liên kết maleate và chất bôi trơn stearat sẽ có phản ứng đẩy, dẫn đến giảm chất lượng và năng suất sản phẩm khi sử dụng cùng nhau.

b) Chất làm dẻo Đối với một số loại nhựa có nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh cao và độ nhớt dòng chảy nóng chảy, chẳng hạn như PVC cứng, rất khó xử lý khi kết hợp với bột gỗ và thường cần thêm chất làm dẻo để cải thiện hiệu suất xử lý.Cấu trúc phân tử chất hóa dẻo chứa các gen phân cực và không phân cực, dưới tác động của sự cắt nhiệt độ cao, nó có thể xâm nhập vào chuỗi phân tử polymer, thông qua các gen phân cực thu hút lẫn nhau tạo thành một hệ thống đồng nhất và ổn định, và sự chèn phân tử không phân cực dài của nó làm suy yếu lực hút lẫn nhau của các phân tử polymer, do đó quá trình xử lý trở nên dễ dàng.Dibutyl phthalate (DOS) và các chất hóa dẻo khác thường được thêm vào vật liệu tổng hợp gỗ-nhựa.Ví dụ, trong vật liệu composite bột gỗ PVC, việc bổ sung chất làm dẻo DOP có thể làm giảm nhiệt độ xử lý, giảm sự phân hủy và khói của bột gỗ, đồng thời cải thiện độ bền kéo của vật liệu composite trong khi độ giãn dài khi đứt tăng khi tăng nội dung DOP.

c) Chất bôi trơn Vật liệu tổng hợp gỗ-nhựa thường cần thêm chất bôi trơn để cải thiện tính lưu động của chất nóng chảy và chất lượng bề mặt của sản phẩm ép đùn, chất bôi trơn được sử dụng được chia thành chất bôi trơn bên trong và chất bôi trơn bên ngoài.Việc lựa chọn chất bôi trơn bên trong có liên quan đến nhựa ma trận được sử dụng, phải có khả năng tương thích tốt với nhựa ở nhiệt độ cao và tạo ra hiệu ứng dẻo nhất định, làm giảm năng lượng liên kết giữa các phân tử trong nhựa, làm suy yếu ma sát lẫn nhau giữa các phân tử, trong để giảm độ nhớt nóng chảy của nhựa và cải thiện tính lưu động nóng chảy.Chất bôi trơn bên ngoài thực sự đóng vai trò bôi trơn giao diện giữa nhựa và bột gỗ trong quá trình đúc khuôn nhựa, và chức năng chính của nó là thúc đẩy sự trượt của các hạt nhựa.Thông thường chất bôi trơn thường có cả đặc tính bôi trơn bên trong và bên ngoài.Chất bôi trơn có tác động nhất định đến tuổi thọ của khuôn, thùng và vít, năng suất sản xuất của máy đùn, mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình sản xuất, độ hoàn thiện bề mặt của sản phẩm và hiệu suất tác động nhiệt độ thấp của cấu hình.Các chất bôi trơn thường được sử dụng là: kẽm stearate, axit ethylene bisfatty amide, sáp polyester, axit stearic, stearat chì, sáp polyetylen, sáp parafin, sáp polyetylen bị oxy hóa, v.v.

d) Chất tạo màu Trong quá trình sử dụng vật liệu composite gỗ-nhựa, chất hòa tan trong bột gỗ rất dễ di chuyển lên bề mặt sản phẩm, khiến sản phẩm mất màu và cuối cùng trở thành màu xám, các sản phẩm khác nhau trong một môi trường sử dụng nhất định, nhưng cũng tạo ra các đốm đen hoặc đốm rỉ sét.Vì vậy, chất tạo màu cũng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vật liệu composite gỗ-nhựa.Nó có thể làm cho sản phẩm có màu sắc đồng đều và ổn định, quá trình khử màu chậm.

e) Vật liệu composite gỗ-nhựa tạo bọt có nhiều ưu điểm nhưng do là hỗn hợp của nhựa và bột gỗ nên độ dẻo và khả năng chống va đập giảm, vật liệu dễ gãy, tỷ trọng lớn hơn gần 2 lần so với gỗ truyền thống. sản phẩm, hạn chế việc sử dụng rộng rãi của nó.Do cấu trúc bong bóng tốt, hỗn hợp gỗ-nhựa xốp có thể thụ động hóa đầu vết nứt và ngăn chặn hiệu quả sự giãn nở của vết nứt, do đó cải thiện đáng kể khả năng chống va đập và độ dẻo của vật liệu, đồng thời giảm đáng kể mật độ của sản phẩm.Có nhiều loại chất thổi, và chủ yếu có hai loại thường được sử dụng: chất thổi thu nhiệt (như natri bicarbonate NaHCO3) và chất thổi tỏa nhiệt (azodibonamide AC), có đặc tính phân hủy nhiệt khác nhau và có tác dụng khác nhau đối với độ nhớt và độ đàn hồi. dạng tạo bọt của polymer tan chảy, do đó nên lựa chọn chất thổi thích hợp theo yêu cầu sử dụng sản phẩm.

f) Ứng dụng của chất ổn định tia cực tím và các chất ổn định tia cực tím khác cũng phát triển nhanh chóng cùng với sự cải thiện yêu cầu của người dân về chất lượng và độ bền của vật liệu tổng hợp gỗ-nhựa.Nó có thể làm cho polyme trong vật liệu composite không bị phân hủy hoặc suy giảm tính chất cơ học.Thường được sử dụng là chất ổn định ánh sáng amin bị chặn và chất hấp thụ tia cực tím.Ngoài ra, để vật liệu composite có thể duy trì hình thức đẹp và công năng hoàn hảo thì thường phải thêm chất kháng khuẩn, việc lựa chọn chất kháng khuẩn cần xem xét loại bột gỗ, lượng bổ sung, vi khuẩn trong môi trường sử dụng vật liệu composite, hàm lượng nước của sản phẩm và các yếu tố khác.Ví dụ, kẽm borat là chất bảo quản nhưng không phải là tảo.

Việc sản xuất và sử dụng vật liệu composite gỗ-nhựa sẽ không thải ra các chất bay hơi có hại cho sức khỏe con người ra môi trường xung quanh, đồng thời bản thân các sản phẩm gỗ-nhựa có thể được tái chế và tái sử dụng nên sản phẩm gỗ-nhựa là một loại hình bảo vệ môi trường xanh mới sản phẩm có thể tự làm sạch sinh thái và có triển vọng phát triển rộng rãi