木纤维增强热塑性复合新材料市场前景十分广阔

    木塑复合材料(Wood-Plastics Composites,简称WPC)是以木纤维或植物纤维作为增强材料,以热塑性塑料作为基体材料,通过适当的方法复合而得到的一种新型材料，木塑复合材料具有木材的外观、耐腐蚀、使用寿命长、尺寸稳定性好、比强度高、加工性能好、可反复回收利用等优点,已经被广泛用于汽车工业、建筑业、运输业、航空业等领域。目前木塑复合材料正以每年超过15%的速度发展,市场前景十分广阔。

     界面相容性一直是木塑复合材料研究的热点课题，作为增强材料的木纤维是由纤维素、半纤维素和木质素组成,纤维素和半纤维素是多糖类大分子,其表面含有大量的醇羟基,表面具有强极性和吸水性，木质素是由以苯丙烷为单元经缩合形成的含苯环、氧和酚羟基高度交联的大分子，采用的热塑性聚合物主要是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等,这些聚合物的表面一般系非极性或极性很小。因此,木塑复合材料需要解决的最大问题是如何使亲水的强极性的木纤维的表面与疏水的非极性的塑料基体界面之间具有良好的相容性,从而使木纤维的表面层与塑料基体的表面层之间达到分子级的融合,把这两种不同性质的材料有机地复合在一起,形成比原来单一材料性能更加优良的新型复合材料。

    目前通常采用三种途径来改善木塑复合材料的界面相容性，第一种是通过对木纤维的表面进行预处理,使其表面极性降低或由极性变为非极性,从而与塑料表面的极性相似,改善两者间的界面相容性；第二种途径是通过对塑料的表面进行预处理,使其表面由非极性变为具有一定的极性,使之与木纤维表面的极性相似；第三种途径是在复合体系中加入界面相容剂。界面相容剂一般含有两种不同极性的链段,存在于木纤维P塑料界面处,其中极性链段可以与木纤维部分结合,而非极性链段则与塑料部分结合,使木塑之间的界面能降低,界面结合强度增大,从而改善两者的界面相容性。