解读WPC高效改性与挤出技术一、改性技术植物纤维与塑料之间的相容性对木塑产品力学性能有直接影响。植物纤维与基体树脂复合时，虽然通过混料得到宏观上均匀混合，但由于植物纤维上含有很多羟基，具有很强的吸水性和极性，而PVC树脂属于非极性、吸油类物质，微观上两者呈均相结构，之间有非常清晰的界面，分散效果和相容性较差，粘接力不好。植物纤维中各种小分子成分对界面的相容性也有不良影响，使用前对植物纤维进行处理，以及采用和选择合适的生产工艺参数，都是提高木塑复合材料界面结合性能，改善复合材料物理力学性能的有效途径。木塑材料改性技术包含：木粉偶联处理、木粉品种、粒度选择和配比、PVC/木塑材料发泡等内容。木粉偶联处理木粉偶联处理好坏对木塑复合材料的发泡性能有重要影响。目前国内木粉纤维偶联处理大致有物理和化学两种方法。物理处理不改变纤维化学成分，但改变纤维结构和表面性能，改善纤维与基体聚合物的物理粘合。热处理能除去植物纤维吸附的水分和低沸点物质，但不能除去大部分的果胶、木质素及半纤维素。由于植物纤维各成分热膨胀系数的差别和水分等物资的挥发，使纤维产生空洞和缺陷，导致木纤维拉伸强度、弹性模量和韧性随热处理温度升高而下降。碱处理不改变纤维素化学结构，但植物纤维素中的果胶、木质素及半纤维等低分子杂质能被碱溶解，表面变粗糙，在不使用相容剂的情况下，塑料基质对木粉的浸润性差，较高的表面粗糙度会使复合材料的截面处理更易形成空洞缺陷，使复合材料力学性能下降。使用相容剂可改善塑料对木粉的浸润性，提高材料的拉伸强度和冲击强度。先将木粉在不同温度干燥，再用丙酮萃取大部分挥发物，去除挥发物后有更好的泡孔状态。化学改性通过改变木粉或PVC表面化学结构，改善极性，提高纤维素在基体的分散性，增强纤维与基体树脂界面结合强度。目前国内木粉处理大多采用化学处理方法。常用方法有A、铝酸酯偶联剂处理，以提高树脂和木粉之间的界面结合力，提高PVC木塑发泡板材拉伸强度和冲击强度，用丙烯酸丁酯预聚物处理以改善熔体流动性。B、用表面接枝甲基丙烯酸甲酯处理木纤维，用硝酸铈胺作引发剂在木纤维表面羟基处形成自由基，与甲级丙烯酸甲酯发生反应，形成接枝物，增强与PVC树脂的界面粘合性。C、用氨基硅烷处理过的木纤维具有很强的碱性和供电子能力，而PVC经与氨基硅烷处理后具有更强的酸性，使PVC与木粉界面发生化学反应，有效提高两者界面粘合性。D、用钛酸酯偶联剂、油酸烯胺、聚氨脂预聚物三种表面改性剂对木粉处理，PVC/木粉力学性能均有不同程度提高；聚氨脂预聚物对木粉表面处理还能明显提高复合体系流变性能有学者分别采用铝酸酯和钛酸酯对PVC/木粉复合材料进行改性试验发现后者比前者效果要好的多。钛酸酯一般添加量为树脂的1.5%，复合材料综合性能较佳。多种木粉表面处理方法相结合，利用组分之间的协同作用，往往可以获得更好的界面性能用适当质量分数的NaOH溶液侵泡木粉，再用硅烷偶联剂处理木粉。碱溶液清除了木粉表面油脂和灰分，降低了木粉的亲水性，提高了木粉的疏松程度，使硅烷偶联剂更容易与木粉中的羟基发生反应，界面性能比只用硅烷偶联剂处理木粉更好。相容剂的最佳用量和塑料基体品种、木粉和相容剂品种有关。PVC的极性比PP、PE大，少量的增容剂也能够提高基体与木质材料的界面粘合。木粉品种、粒度选择和配比木粉除各类树木废弃的木屑与下脚料，还包括非树木植物，如秸秆粉、甘蔗渣粉、稻壳粉花生壳粉等经粉碎而得颗粒。选用植物纤维作为木塑复合材料的填充物，除廉价、易得、易降解、密度小外，植物纤维还具有多孔结构，在一定工艺条件下，熔融的塑料基体可渗入到植物纤维的细胞空腔中，增加材料刚度和强度。由于不同来源的木粉含量有所不同，生产的木塑复合材料性能亦有明显区别。同样目数的木粉，云杉木粉比杨木粉有更多的细胞腔裸露在表面，与塑料界面接触更充分，木塑复合材料力学性能更高，竹粉制得的木塑复合材料性能次之，花生壳粉制得的木塑复合材料性能比竹粉差一些，稻壳粉制得木粉力学性能更差。但由于稻壳外表有光滑的角质化二氧化硅，形成一种非极性的表层结构，在木塑挤出...
