聚氯乙烯/木粉复合新材料概述

根据国家“九五”发展计划和二0一0年“以塑代木、以塑代钢、节约资源、保护环境”的远景目标规划，北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所与上海宸得塑胶制品合作公司经过多年的攻关与研究，成功地研制出PVC/木粉复合新材料及其制品生产技术。 其特点是在PVC塑料原料中添加30-50%的木质纤维填料（木粉）和各种加工助剂如稳定剂、改性剂、润滑剂、发泡剂等，利用高速混合机混合后，经专用造粒挤出机制备成不同规格及等级的木塑颗粒，后使用成型挤出机、模具及不同工艺生产各种形状的PVC木塑复合微发泡装饰型材。其关键技术是保证木质粉料较高填充量，以达到制品有较低的生产成本和较高的使用性能，同时由于对木粉进行了表面处理，使其能被PVC 树脂很好地润湿，达到佳结合界面。该项目符合国家新上项目要以节材、节能、安全作为发展重点，满足市场需要，填补国内空白要求的精神，符合“以塑代木”、“以塑代钢”的长期技术国策。

     PVC/木粉复合材料发展很快，以其高韧性、成本低等优势正逐步取代传统的木质品。但聚氯乙烯与木粉复合后，其延展性和耐冲击性降低，材料脆性大，密度也比传统木质品高出近2倍，这些因素限制了它的广泛使用。为了消除上述缺点，通常采用添加冲击改性剂的方法提高其冲击性能，但这种方式对改善制品的延展性和降低密度几乎无效。近几年，研发方向转向微发泡成型技术，经发泡后的PVC/木粉复合材料由于存在良好的泡孔结构，可钝化裂纹尖端并有效阻止裂纹的扩张，从而显著提高材料的抗冲击性能和延展性，而且大大降低了制品的密度。挤出微发泡法以其成本低、效率高、耗时短和易于实现工业化等优点，成为成型发泡塑料的主要方法。

     二、PVC/木粉复合微发泡新型材料的特性

     PVC/木粉复合挤出微发泡制品，兼有木材和塑料的优良特性。制品达到了真正仿木的效果。生产成本也低于木制品，它的出现将给木制品行业带来了一场革命，特别是在资源紧缺、原料价格飞涨的今天，它给塑料加工行业带来了新的生机。其特点如下：

     1、具有防水性

     木材本身的吸水性高达8-10%，但木粉经过表面处理后，表面形成一层高分子膜，同时木粉也被高分子材料紧密包覆，经检测结果表明本材料的吸水率小于2%，具有一定的防水性能。

     2、具有阻燃性

     这与材料中聚氯乙烯的分子结构有关，因为PVC分子结构中，氯元素的含量高达56%，而氯元素本身具有离火自熄功能，通常本材料的氧指数高达35以上。

     3、防霉性能好

     因为木粉经过表面处理，同时被高分子材料包覆，缺少霉菌滋生的环境。同时木粉在处理过程中，表面吸附了防霉剂，也提高了产品的防霉性能。

     4、木质感强

     因为在本材料中木粉含量可达30-50%，同时通过微发泡，制品密度可控制在0.6-1.0g/cm之间，与木材的密度非常接近，内部组织较为疏松，具有天然木质感。可调配各种颜色及形状，免除色差烦恼。

     5、实用性强

     具备实木所有的安全性能：可钉、可刨、可上漆（可选择免漆）。尤其适宜规模化、工厂化快速装修，快捷方便。

     6、耐腐蚀性能：

     木粉本身的耐腐蚀性较差，但被高分子材料包覆后，由于聚氯乙烯本身具有很好的酸碱惰性，因此本材料具有很好的耐腐蚀性。

     7、电绝缘性能好。

     三、应用前景

     随着人们生活水平的提高及安居工程的发展普及，家居装修的市场越来越大，对装饰装修材料的需求逐步加大，质量要求越来越高。木塑复合装饰型材作为高档次的装饰装修材料，具有极大的市场潜力。作为一种新型的木材替代品，它可以广泛应用于建筑装饰和包装等领域，如边角线、刨花板条、窗帘、门斗、地板、篱笆、踢脚板、美术板、百叶窗、镜框、相框、窗框、玩具及普通家具用品、室内门等，绝大多数的室内外装饰建材均可用PVC木塑材料来制造。特别值得指出的是，用原木加工制作装饰材料除了带来消防隐患外，还容易霉变和虫蛀，带来安全隐患。而PVC木塑彻底抛弃原木的缺点，改进了原木的不足，保留了原木特有的木质感。相比于木材，木塑材料具有防水、防火功能，从而可用于厨房、盥洗室等的装饰。同时PVC木塑材料可根据不同木种和颜色生产出不同等级、不同规格、不同颜色的制品。由于生产过程采用挤出成型，可实现自动连续生产，长度任意裁定，这是原木所不能及的。木塑制品现已引起国际上的广泛重视，被誉为绿色环保新型材料，将具有广阔的发展前景。

     六、结论

     近年来，全球森林资源日益枯竭，社会环保意识日见高涨，对木材的应用也提出了更高的要求。木塑材料属于基础工业原料，可生产广泛替代木材的各种建筑装饰材料，既可节约森林资源，又可保护环境。这种材料具有比重小、强度高、耐侯耐腐、隔热绝缘等优异性能，并且原料充足，品种多样，颜色可调，质感接近于木材，维修简单，经济效益和社会效益显著，因此，研制这种新型的绿色环保材料具有极其现实和深远的意义。