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WPC é um material compósito formado usando plásticos termofusíveis, incluindo polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila e seus copolímeros como adesivos, usando pó de madeira, como madeira, palha de plantas agrícolas, pó de casca de plantas agrícolas como materiais de enchimento, moldagem por extrusão ou método de prensagem, método de moldagem por injeção.As matérias-primas de plástico termofusível podem ser usadas como resíduos industriais ou de vida, o pó de madeira também pode ser usado como resíduos de processamento de madeira, madeira pequena e outras madeiras de baixa qualidade.Do ponto de vista da produção de matérias-primas, os produtos plásticos de madeira desaceleram e eliminam a poluição dos resíduos plásticos, e também eliminam a poluição causada pela incineração de plantas agrícolas no meio ambiente.A seleção da fórmula do material no processo compósito envolve os seguintes aspectos:

1. Polímeros

Os plásticos utilizados no processamento de compósitos madeira-plástico podem ser plásticos termofixos e termoplásticos, plásticos termofixos como resinas epóxi, termoplásticos como polietileno (PE), polipropileno (PP) e polioxietileno (PVC).Devido à baixa estabilidade térmica da fibra de madeira, apenas termoplásticos com temperaturas de processamento abaixo de 200°C são amplamente utilizados, especialmente o polietileno.A seleção de polímeros plásticos baseia-se principalmente nas características inerentes do polímero, nas necessidades do produto, na disponibilidade de matéria-prima, no custo e no grau de familiaridade com o mesmo.Tais como: o polipropileno é usado principalmente em produtos automotivos e de uso diário, o PVC é usado principalmente na construção de portas e janelas, painéis de pavimentação e assim por diante.Além disso, a taxa de fluxo de fusão (MFI) do plástico também tem um certo impacto nas propriedades do material compósito, sob as mesmas condições de processamento, o MFI da resina é maior, a infiltração geral do pó de madeira é melhor, a distribuição do pó de madeira é mais uniforme, e a infiltração e distribuição do pó de madeira afetam as propriedades mecânicas do material compósito, principalmente a resistência ao impacto.

2. Aditivos

Como o pó de madeira tem forte absorção de água e forte polaridade, e a maioria dos termoplásticos são apolares e hidrofóbicos, a compatibilidade entre os dois é baixa e a força de ligação da interface é muito pequena, e aditivos apropriados são frequentemente usados ​​para modificar a superfície do polímero e pó de madeira para melhorar a afinidade da interface entre o pó de madeira e a resina.Além disso, o efeito de dispersão do pó de madeira de alto enchimento em termoplásticos fundidos é fraco, muitas vezes na forma de agregação, fazendo com que o fluxo de fusão seja fraco, o processamento de extrusão seja difícil e agentes de tratamento de superfície precisam ser adicionados para melhorar o fluxo para facilitar moldagem por extrusão.Ao mesmo tempo, a matriz plástica também precisa adicionar diversos aditivos para melhorar seu desempenho de processamento e o aproveitamento do produto acabado, melhorar a força de ligação entre o pó de madeira e o polímero e as propriedades mecânicas do material compósito.Os aditivos comumente usados ​​incluem as seguintes categorias:

a) O agente de acoplamento pode produzir uma forte ligação de interface entre a superfície do plástico e do pó de madeira;Ao mesmo tempo, pode reduzir a absorção de água do pó de madeira e melhorar a compatibilidade e dispersão do pó de madeira e do plástico, de modo que as propriedades mecânicas dos materiais compósitos são significativamente melhoradas.Os agentes de acoplamento comumente usados ​​são: isocianato, peróxido de isopropilbenzeno, aluminato, ftalatos, agente de acoplamento de silano, polipropileno modificado com anidrido maleico (MAN-g-PP), etileno-acrilato (EAA).Geralmente, a quantidade de adição de agente de acoplamento é de 1% em peso ~ 8% em peso da quantidade adicionada de pó de madeira, como o agente de acoplamento de silano pode melhorar a adesão de plástico e pó de madeira, melhorar a dispersão do pó de madeira, reduzir a absorção de água e alcalino o tratamento do pó de madeira só pode melhorar a dispersão do pó de madeira, não pode melhorar a absorção de água do pó de madeira e sua adesão ao plástico.Deve-se notar que o agente de acoplamento maleato e o lubrificante estearato terão uma reação repulsiva, o que levará a uma diminuição na qualidade e no rendimento do produto quando usados ​​em conjunto.

b) Plastificante Para algumas resinas com alta temperatura de transição vítrea e viscosidade de fluxo de fusão, como o PVC de dureza, é difícil de processar quando combinado com pó de madeira, e muitas vezes é necessário adicionar plastificante para melhorar seu desempenho de processamento.A estrutura molecular do plastificante contém genes polares e não polares, sob a ação de cisalhamento de alta temperatura, pode entrar na cadeia molecular do polímero, através dos genes polares se atraem para formar um sistema uniforme e estável, e sua longa inserção de moléculas não polares enfraquece a atração mútua das moléculas do polímero, de modo que o processamento é fácil.O dibutil ftalato (DOS) e outros plastificantes são frequentemente adicionados aos compósitos madeira-plástico.Por exemplo, no material compósito de pó de madeira de PVC, a adição de plastificante DOP pode reduzir a temperatura de processamento, reduzir a decomposição e a fumaça do pó de madeira e melhorar a resistência à tração do material compósito enquanto o alongamento na ruptura aumenta com o aumento de o conteúdo DOP.

c) Lubrificantes Os compósitos madeira-plástico muitas vezes precisam adicionar lubrificantes para melhorar a fluidez do fundido e a qualidade da superfície dos produtos extrudados, e os lubrificantes utilizados são divididos em lubrificantes internos e lubrificantes externos.A escolha do lubrificante interno está relacionada à resina da matriz utilizada, que deve ter boa compatibilidade com a resina em alta temperatura, e produzir certo efeito plastificante, reduzir a energia de coesão entre as moléculas da resina, enfraquecer o atrito mútuo entre as moléculas, em a fim de reduzir a viscosidade do fundido da resina e melhorar a fluidez do fundido.O lubrificante externo, na verdade, desempenha o papel de lubrificação da interface entre a resina e o pó de madeira no processamento de moldagem de plástico, e sua principal função é promover o deslizamento das partículas de resina.Normalmente, um lubrificante possui propriedades de lubrificação interna e externa.Os lubrificantes têm certo impacto na vida útil do molde, cilindro e parafuso, na capacidade de produção da extrusora, no consumo de energia no processo produtivo, no acabamento superficial do produto e no desempenho de impacto em baixas temperaturas do perfil.Os lubrificantes comumente usados ​​são: estearato de zinco, amida de ácido bisgordo de etileno, cera de poliéster, ácido esteárico, estearato de chumbo, cera de polietileno, cera de parafina, cera de polietileno oxidada e assim por diante.

d) Corante Na utilização de materiais compósitos madeira-plástico, a substância solúvel no pó de madeira é fácil de migrar para a superfície do produto, de modo que o produto descolora, e eventualmente se torna cinza, produtos diferentes em um determinado ambiente de uso, mas também produzem manchas pretas ou manchas de ferrugem.Portanto, os corantes também são amplamente utilizados na produção de materiais compósitos plástico-madeira.Pode fazer com que o produto tenha uma cor uniforme e estável, e a descoloração seja lenta.

e) O material compósito madeira-plástico agente espumante tem muitas vantagens, mas devido ao composto de resina e pó de madeira, sua ductilidade e resistência ao impacto são reduzidas, o material é quebradiço e a densidade é quase 2 vezes maior que a da madeira tradicional produtos, limitando a sua ampla utilização.Devido à boa estrutura da bolha, o composto de espuma de madeira-plástico pode passivar a ponta da fissura e prevenir eficazmente a expansão da fissura, melhorando significativamente a resistência ao impacto e a ductilidade do material, e reduzindo significativamente a densidade do produto.Existem muitos tipos de agentes de expansão, e há principalmente dois comumente usados: agentes de expansão endotérmicos (como bicarbonato de sódio NaHCO3) e agentes de expansão exotérmicos (azodibonamida AC), cujo comportamento de decomposição térmica é diferente, e têm efeitos diferentes na viscoelasticidade e forma espumante de polímero fundido, portanto, o agente de expansão apropriado deve ser selecionado de acordo com os requisitos de utilização dos produtos.

f) A aplicação de estabilizadores UV e outros estabilizadores UV também se desenvolveu rapidamente com a melhoria das exigências das pessoas quanto à qualidade e durabilidade dos compósitos madeira-plástico.Pode fazer com que o polímero no material compósito não se degrade ou diminua as propriedades mecânicas.Comumente usados ​​são estabilizadores de luz de aminas bloqueadas e absorvedores de ultravioleta.Além disso, para que o material compósito possa manter uma boa aparência e desempenho perfeito, muitas vezes é necessário adicionar agentes antibacterianos, e a seleção dos agentes antibacterianos deve considerar o tipo de pó de madeira, a quantidade de adição, as bactérias em o ambiente de uso do material compósito, o teor de água do produto e outros fatores.O borato de zinco, por exemplo, é conservante, mas não é uma alga.

A produção e utilização de materiais compósitos de madeira-plástico não emitirão voláteis prejudiciais à saúde humana para o ambiente circundante, e os próprios produtos de madeira-plástico podem ser reciclados e reutilizados, pelo que os produtos de madeira-plástico são um novo tipo de protecção ambiental verde produtos, que podem ser autolimpantes ecológicos e ter amplas perspectivas de desenvolvimento