影晌木塑復(fù)合材料的使用壽命本人認(rèn)為與產(chǎn)品的吸水率、產(chǎn)品的耐候性、潤(rùn)滑劑的選擇、工藝的選擇等有關(guān)。
一：木塑復(fù)合材料的吸水性。
1 WPC吸水的原因
木塑復(fù)合材料的主要原料之一是農(nóng)林廢棄物，其主要成份為植物纖維。植物纖維主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素組成，其中纖維素含量zui多，纖維素大分子的重復(fù)單元每一個(gè)基環(huán)內(nèi)含有3個(gè)羥基，使纖維素具有很高的吸水性。另外，纖維素是由結(jié)晶區(qū)和無(wú)定型區(qū)交錯(cuò)聯(lián)結(jié)而成的二相體系，其中還有許多的空隙系統(tǒng)，這增強(qiáng)了纖維素的吸水性。半纖維素是由多糖基組成的一種聚合物，同樣含有較多的羥基而易吸水，此外，半纖維素不能形成結(jié)晶區(qū)，水分子容易進(jìn)入，吸水性比纖維素還要高。木質(zhì)素也含有極性基團(tuán)，因此也具有一定的吸水性，但由于天然木質(zhì)素的分子量很大，親水性基團(tuán)相對(duì)于纖維素較少，所以吸水率稍低。
木塑復(fù)合材料中填充有大量的植物纖維，不可避免地具有一定的吸水性。雖然木塑復(fù)合材料中的植物纖維已被塑料所包覆，而且在生產(chǎn)過(guò)程中植物纖維表面的部分羥基已與某些偶聯(lián)劑或相容劑作用而酯化或醚化。因此，木塑復(fù)合材料的吸水率遠(yuǎn)低于木材的吸水率，早期人們對(duì)木塑復(fù)合材料的吸水性并不太重視。但是，近年來(lái)的一些研究表明，木塑復(fù)合材料長(zhǎng)時(shí)間地浸水后的吸水率并不低，尤其是聚烯烴木塑復(fù)合材料主要是作為木材替代品用于戶外建筑和戶外裝飾，長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，更加劇了木塑復(fù)合材料的吸水。
2 WPC吸水的危害
1、降低材料的力學(xué)性能
木塑復(fù)合材料吸收水分后導(dǎo)致其性能降低的原因是多方面的。吸收的水分子會(huì)顯著降低了植物纖維的力學(xué)強(qiáng)度，而且，植物纖維會(huì)發(fā)生膨脹，并使周圍的塑料基體產(chǎn)生微小裂紋，這些微小裂紋又加劇了木塑復(fù)合材料的吸水，使得應(yīng)力傳遞效率大大降低，結(jié)果使木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度降低、耐凍融性能變差。
木塑復(fù)合材料吸水后，進(jìn)入木塑復(fù)合材料中的自由水可以與植物纖維產(chǎn)生分子間氫鍵，導(dǎo)致木/塑界面親和性進(jìn)一步降低，而且這些自由水還會(huì)溶解掉植物纖維中的某些可溶性物質(zhì)，改變了木與塑界面相容情況，結(jié)果也降低了木塑復(fù)合材料的強(qiáng)度。
木塑材料吸水后會(huì)降低產(chǎn)品以下性能：拉伸強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度，沖擊強(qiáng)度，模量。
2，致使材料變形
木塑復(fù)合材料吸水后還會(huì)發(fā)生顯著變形。這是因?yàn)橹参锢w維吸水后膨脹對(duì)周圍的塑料基體施加了作用力，在這一作用力下，塑料基體大分子鏈容易產(chǎn)生分子松弛蠕變，因而易導(dǎo)致木塑復(fù)合材料發(fā)生變形。 由于吸水作用使植物纖維膨脹，還會(huì)使木塑復(fù)合材料的尺寸發(fā)生變化，加劇其變形。研究表明隨著浸水時(shí)間的延長(zhǎng)，木塑復(fù)合材料的厚度膨脹逐漸增加，而且膨脹的厚度與植物纖維含量直接相關(guān)。
3、導(dǎo)致材料霉變
木塑復(fù)合材料的真菌腐蝕問(wèn)題。木塑復(fù)合材料由于填充了大量的植物纖維，雖然植物纖維被塑料包覆以及被偶聯(lián)劑或相容劑所作用，因而沒(méi)有純植物纖維那么容易被霉腐真菌（霉菌以及木腐真菌）等感染，但吸水后達(dá)到一定潮濕的條件仍然可以為真菌提供良好的生存環(huán)境，造成木塑復(fù)合材料霉變，甚至腐爛，大大縮短其使用壽命。同時(shí)，霉變會(huì)使木塑復(fù)合材料表面產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的霉菌斑點(diǎn)，影響其美觀。
影響WPC吸水率的因素
1、界面相容性
如上所述，木塑復(fù)合材料吸水的根本原因是植物纖維含有極性的羥基，因此，木塑復(fù)合材料中植物纖維的羥基與某些基團(tuán)反應(yīng)后降低極性、良好的界面相容性、減少植物纖維在木塑復(fù)合材料中的含量等因素均會(huì)影響到木塑復(fù)合材料的吸水率。
如果纖維與塑料基體之間能夠產(chǎn)生親和性，可以降低木塑復(fù)合材料的吸水性，界面親和性越好，吸水率越低。采用不同的偶聯(lián)劑改性的木塑復(fù)合材料，其吸水率不同。
2、木粉含量
在木粉處理技術(shù)相同的條件下，木粉含量越高，木塑復(fù)合材料的吸水率越高，原因是在相同的制備技術(shù)條件下，木粉越多，其表面羥基越多，結(jié)果導(dǎo)致木粉含量越高，木塑復(fù)合材料的吸水率越高；木塑復(fù)合材料的吸水率要遠(yuǎn)小于木材，吸水速度比木材大大減緩。
3、水溫
水溫對(duì)木塑復(fù)合材料的吸水率具有很大影響。水溫越高，木塑復(fù)合材料吸水達(dá)到飽和所需要的時(shí)間越短
4、成型方法
成型方法對(duì)木塑復(fù)合材料的吸水率存在著一定的影響。采用傳遞模塑這一新型方法制備木塑復(fù)合材料，與壓制成型相比具有較低的吸水率。采用相同的配方制備木塑復(fù)合材料，擠出成型的材料吸水率高，壓制成型次之，注塑成型zui小，原因是壓制和注塑成型的材料質(zhì)地比較致密。此外，采用壓制成型和注塑成型的木塑復(fù)合材料，其表面塑料含量較高，孔隙較少，因而吸水率較低。
5、植物纖維種類
不同纖維制備的木塑復(fù)合材料的zui終吸水率各不相同，可能的原因是這十種纖維的成分不同，基本化學(xué)成分（纖維素、半纖維素、木質(zhì)素）的種類和比例不同會(huì)影響纖維的吸水性能。
以上守于PP/PE木塑的吸水性，PVC木塑的吸水基本如上面差不多好在pvc木塑制品用于室內(nèi)較多，但也有用于室外的如花箱，護(hù)欄及相關(guān)戶外裝飾等，pvc木塑有發(fā)泡和不發(fā)泡兩種，發(fā)泡的木粉的添加量比不發(fā)泡的量要少得多，不發(fā)泡的也有木粉的添加量是樹(shù)脂的兩倍的，所以pvc木塑復(fù)合材料的吸水性同樣要引起我們的高度重視。
6、如何降低木塑復(fù)合材料的吸水率除上所述外還包含以下幾點(diǎn)。
a， 是加工過(guò)程中木粉的水分的排除，盡可能木粉的含水率控制在1%以下，這樣對(duì)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的致密性的提高都有提高。對(duì)于PP/PE/pvc木塑不發(fā)泡制品水的存在還會(huì)起到發(fā)泡劑的作用這樣產(chǎn)品的致密性更會(huì)受到影晌，這樣提高了制品的吸水率和降低力學(xué)性能也給真菌的生長(zhǎng)提供了土壤。
b，設(shè)備和生產(chǎn)工藝的選擇，設(shè)備（擠出機(jī)和模具）的選擇很重要對(duì)于雙螺桿來(lái)說(shuō)螺桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如何保證無(wú)料較好的塑化，對(duì)于單螺桿來(lái)說(shuō)合理的螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、壓縮比及長(zhǎng)徑比的合理搭配。合理模具的壓縮比和流道設(shè)計(jì)有利于提高制品的致密性和尺寸穩(wěn)定性。
c，木粉的目數(shù)大小和木粉基材的選擇及木粉的偶聯(lián)處理（如何提高木粉與樹(shù)脂的相容性）及木粉與無(wú)機(jī)填料的合理搭配及合理的添加量等。
d，木塑生產(chǎn)離不開(kāi)潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑的好壞及潤(rùn)滑劑與潤(rùn)滑劑之間的種類與用量的搭配是保證正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。潤(rùn)滑劑的種類、質(zhì)量的好壞、熔點(diǎn)的高低，酸值的高低、分子量的大小、液態(tài)與固態(tài)等如國(guó)內(nèi)用于PP/PE木塑基本以硬脂酸、石蠟、PE蠟、硬脂酸鹽、EBS等的搭配使用。潤(rùn)滑劑除EBS和硬脂酸鹽的熔點(diǎn)在100度以上其他在60度左右（好的PE蠟熔點(diǎn)在90度左右但好多PE蠟生產(chǎn)廠為了降低成本會(huì)加一些硬脂酸，石蠟）其中的硬脂酸，石蠟，不好的PE蠟都會(huì)影晌到產(chǎn)品的維卡且會(huì)溶解于樹(shù)脂中這樣一來(lái)就會(huì)影晌到木粉和無(wú)機(jī)填料與樹(shù)脂的相容和偶聯(lián)。 深圳市冠亞電子科技有限公司生產(chǎn)木塑快速水分儀愿為木塑行業(yè)的品質(zhì)貢獻(xiàn)一份力量. 詳情請(qǐng)點(diǎn)擊
會(huì)員1.png)