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WPC es un material compuesto formado mediante el uso de plásticos termofusibles, incluidos polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo y sus copolímeros como adhesivos, utilizando polvo de madera como madera, paja de plantas agrícolas, polvo de cáscaras de plantas agrícolas como materiales de relleno, moldeo por extrusión o método de prensado. método de moldeo por inyección.Las materias primas de plástico termofusible se pueden utilizar como materiales de desecho industriales o de vida, el polvo de madera también se puede utilizar como residuos de procesamiento de madera, madera pequeña y otra madera de baja calidad.Desde la perspectiva de la producción de materias primas, los productos de madera y plástico reducen y eliminan la contaminación de los desechos plásticos, y también eliminan la contaminación causada por la incineración de plantas agrícolas al medio ambiente.La selección de la fórmula del material en el proceso compuesto involucra los siguientes aspectos:

1. Polímeros

Los plásticos utilizados en el procesamiento de compuestos de madera y plástico pueden ser plásticos termoestables y termoplásticos, plásticos termoestables como resinas epoxi, termoplásticos como polietileno (PE), polipropileno (PP) y polioxietileno (PVC).Debido a la escasa estabilidad térmica de la fibra de madera, sólo se utilizan ampliamente termoplásticos con temperaturas de procesamiento inferiores a 200 °C, especialmente el polietileno.La selección de polímeros plásticos se basa principalmente en las características inherentes del polímero, las necesidades del producto, la disponibilidad de materia prima, el costo y el grado de familiaridad con el mismo.Por ejemplo: el polipropileno se utiliza principalmente en productos automotrices y productos de la vida diaria, el PVC se utiliza principalmente en puertas y ventanas de construcción, paneles de pavimentación, etc.Además, el índice de flujo de fusión (MFI) del plástico también tiene un cierto impacto en las propiedades del material compuesto; en las mismas condiciones de procesamiento, el MFI de la resina es mayor, la infiltración general del polvo de madera es mejor. la distribución del polvo de madera es más uniforme y la infiltración y distribución del polvo de madera afectan las propiedades mecánicas del material compuesto, especialmente la resistencia al impacto.

2. Aditivos

Dado que el polvo de madera tiene una fuerte absorción de agua y una fuerte polaridad, y la mayoría de los termoplásticos son no polares e hidrofóbicos, la compatibilidad entre los dos es pobre y la fuerza de unión de la interfaz es muy pequeña, y a menudo se usan aditivos apropiados para modificar la superficie del polímero. y polvo de madera para mejorar la afinidad de la interfaz entre el polvo de madera y la resina.Además, el efecto de dispersión del polvo de madera con alto contenido de relleno en termoplásticos fundidos es deficiente, a menudo en forma de agregación, lo que hace que el flujo de fusión sea deficiente, el procesamiento de extrusión sea difícil y sea necesario agregar agentes de tratamiento de superficie para mejorar el flujo y facilitar moldeo por extrusión.Al mismo tiempo, la matriz plástica también necesita agregar varios aditivos para mejorar su rendimiento de procesamiento y el uso del producto terminado, mejorar la fuerza de unión entre el polvo de madera y el polímero y las propiedades mecánicas del material compuesto.Los aditivos comúnmente utilizados incluyen las siguientes categorías:

a) El agente de acoplamiento puede producir una fuerte unión entre la superficie del plástico y el polvo de madera;Al mismo tiempo, puede reducir la absorción de agua del polvo de madera y mejorar la compatibilidad y dispersión del polvo de madera y el plástico, por lo que las propiedades mecánicas de los materiales compuestos mejoran significativamente.Los agentes de acoplamiento comúnmente utilizados son: isocianato, peróxido de isopropilbenceno, aluminato, ftalatos, agente de acoplamiento de silano, polipropileno modificado con anhídrido maleico (MAN-g-PP), acrilato de etileno (EAA).Generalmente, la cantidad agregada de agente de acoplamiento es del 1% en peso ~ 8% en peso de la cantidad agregada de polvo de madera, como el agente de acoplamiento de silano puede mejorar la adhesión del plástico y el polvo de madera, mejorar la dispersión del polvo de madera, reducir la absorción de agua y alcalinidad. El tratamiento del polvo de madera solo puede mejorar la dispersión del polvo de madera, no puede mejorar la absorción de agua del polvo de madera y su adhesión al plástico.Cabe señalar que el agente de acoplamiento maleato y el lubricante estearato tendrán una reacción repulsiva, lo que conducirá a una disminución en la calidad y el rendimiento del producto cuando se usan juntos.

b) Plastificante Para algunas resinas con alta temperatura de transición vítrea y viscosidad de flujo de fusión, como el PVC de dureza, es difícil de procesar cuando se combina con polvo de madera y, a menudo, es necesario agregar plastificante para mejorar su rendimiento de procesamiento.La estructura molecular del plastificante contiene genes polares y no polares, bajo la acción de cizallamiento a alta temperatura, puede ingresar a la cadena molecular del polímero, a través de los genes polares se atraen entre sí para formar un sistema uniforme y estable, y su larga inserción de moléculas no polares. debilita la atracción mutua de las moléculas de polímero, por lo que el procesamiento es fácil.A menudo se añaden ftalato de dibutilo (DOS) y otros plastificantes a los compuestos de madera y plástico.Por ejemplo, en el material compuesto de polvo de madera de PVC, la adición de plastificante DOP puede reducir la temperatura de procesamiento, reducir la descomposición y el humo del polvo de madera y mejorar la resistencia a la tracción del material compuesto mientras que el alargamiento a la rotura aumenta con el aumento de el contenido de la DOP.

c) Lubricantes Los compuestos de madera y plástico a menudo necesitan agregar lubricantes para mejorar la fluidez de la masa fundida y la calidad de la superficie de los productos extruidos, y los lubricantes utilizados se dividen en lubricantes internos y lubricantes externos.La elección del lubricante interno está relacionada con la resina matriz utilizada, la cual debe tener buena compatibilidad con la resina a alta temperatura y producir un cierto efecto plastificante, reducir la energía de cohesión entre las moléculas de la resina, debilitar la fricción mutua entre las moléculas, en para reducir la viscosidad en estado fundido de la resina y mejorar la fluidez en estado fundido.El lubricante externo en realidad desempeña el papel de lubricación de la interfaz entre la resina y el polvo de madera en el procesamiento de moldeo de plástico, y su función principal es promover el deslizamiento de las partículas de resina.Por lo general, un lubricante suele tener propiedades de lubricación tanto internas como externas.Los lubricantes tienen un cierto impacto en la vida útil del molde, cilindro y tornillo, la capacidad de producción de la extrusora, el consumo de energía en el proceso de producción, el acabado superficial del producto y el rendimiento del perfil ante el impacto a baja temperatura.Los lubricantes de uso común son: estearato de zinc, amida del ácido etilenbisgraso, cera de poliéster, ácido esteárico, estearato de plomo, cera de polietileno, cera de parafina, cera de polietileno oxidada, etc.

d) Colorante En el uso de materiales compuestos de madera y plástico, la sustancia soluble en polvo de madera es fácil de migrar a la superficie del producto, de modo que el producto se decolora y eventualmente se vuelve gris, diferentes productos en un determinado entorno de uso, pero También producen puntos negros o manchas de óxido.Por lo tanto, los colorantes también se utilizan ampliamente en la producción de materiales compuestos de madera y plástico.Puede hacer que el producto tenga un color uniforme y estable, y la decoloración sea lenta.

e) El material compuesto de madera y plástico con agente espumante tiene muchas ventajas, pero debido al compuesto de resina y polvo de madera, su ductilidad y resistencia al impacto se reducen, el material es quebradizo y la densidad es casi 2 veces mayor que la de la madera tradicional. productos, lo que limita su amplio uso.Debido a la buena estructura de la burbuja, el compuesto de madera y plástico espumado puede pasivar la punta de la grieta y prevenir eficazmente la expansión de la grieta, mejorando así significativamente la resistencia al impacto y la ductilidad del material, y reduciendo en gran medida la densidad del producto.Existen muchos tipos de agentes espumantes, y principalmente dos son los de uso común: agentes espumantes endotérmicos (como el bicarbonato de sodio NaHCO3) y agentes espumantes exotérmicos (azodibonamida AC), cuyo comportamiento de descomposición térmica es diferente y tienen diferentes efectos sobre la viscoelasticidad y forma espumante de polímero fundido, por lo que se debe seleccionar el agente de soplado adecuado de acuerdo con los requisitos del uso de los productos.

f) La aplicación de estabilizadores UV y otros estabilizadores UV también se ha desarrollado rápidamente con la mejora de los requisitos de la gente en cuanto a la calidad y durabilidad de los compuestos de madera y plástico.Puede hacer que el polímero del material compuesto no se degrade ni las propiedades mecánicas disminuyan.Se utilizan comúnmente estabilizadores de luz de aminas bloqueadas y absorbentes de ultravioleta.Además, para que el material compuesto pueda mantener una buena apariencia y un rendimiento perfecto, a menudo es necesario agregar agentes antibacterianos, y la selección de agentes antibacterianos debe considerar el tipo de polvo de madera, la cantidad de adición, las bacterias en el entorno de uso del material compuesto, el contenido de agua del producto y otros factores.El borato de zinc, por ejemplo, es un conservante pero no un alga.

La producción y el uso de materiales compuestos de madera y plástico no emitirán volátiles nocivos para la salud humana al medio ambiente circundante, y los productos de madera y plástico en sí pueden reciclarse y reutilizarse, por lo que los productos de madera y plástico son un nuevo tipo de protección ambiental ecológica. Productos que pueden ser autolimpiantes ecológicos y tienen amplias perspectivas de desarrollo.