木塑複合材料(Wood-Plastic Composites,WPC)是国内外近年蓬勃兴起的一类新型複合材料,指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等,代替通常的树脂胶粘剂,与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料,再经挤压、模压、注射成型等塑胶加工工艺,生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。将塑胶和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材,称之为挤压木塑複合板材。
基本介绍
- 中文名:木塑複合材料
- 外文名:Wood-Plastic Composites,WPC
- 用途:建材、家具、物流包装
- 主要特点:具有耐水、耐腐性能等
主要特点
木塑複合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维,决定了其自身具有塑胶和木材的某些特性。
1) 良好的加工性能
木塑複合材料内含塑胶和纤维,因此,具有同木材相类似的加工性能,可锯、可钉、可刨,使用木工器具即可完成,且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍,是刨花板的5倍。
2) 良好的强度性能
木塑複合材料内含塑胶,因而具有较好的弹性模量。此外,由于内含纤维并经与塑胶充分混合,因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能,并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高,一般是木材的2——5倍。
3) 具有耐水、耐腐性能,使用寿命长
木塑材料及其产品与木材相比,可抗强酸硷、耐水、耐腐蚀,并且不繁殖细菌,不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长,可达50年以上。
4) 优良的可调整性能
通过助剂,塑胶可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变,从而改变木塑材料的密度、强度等特性,还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。
5) 具有紫外线光稳定性、着色性良好。
6) 其最大优点就是变废为宝,并可100%回收再生产。可以分解,不会造成“白色污染”,是真正的绿色环保产品。
7) 原料来源广泛
生产木塑複合材料的塑胶原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯,木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维,另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。
8) 可以根据需要,製成任意形状和尺寸大小。
材料工艺
随着对木塑複合材料的研发,生产木塑複合材料的塑胶原料,除了有高密度聚乙烯或聚丙烯以外,还有聚氯乙烯和PS。工艺也由最早的单螺桿挤出机发展成第二代锥形双螺桿挤出机,再到由平行双螺桿挤出机初步造粒,再由锥形螺桿挤出成型,可以弥补难以塑化,抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差和拉伸强度等。我国多家科研院所和汉永塑胶新材料经过多年的研发和积累,所製造的WPC材料完全可以达到GB/T 24137和ASTM D7031 ;ASTM D7032;BS DD CEN/TS 15534-3的要求。
适用範围
木塑複合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的套用,其中运用最广泛的是在建筑产品方面,占木塑複合用品总量的75%。木塑複合材料主要使用场所及用途见表1.3-1。
表1.3-1木塑複合材料主要使用场所及用途
场 所 | 类 别 | 主 要 用 途 | 规 格 |
室 外 | 户外板 | 草坪甬道、泳池包边、露天连廊 | 依用户要求提供 |
花箱板 | 花箱、树池、篱笆、垃圾桶 | 依用户要求提供 | |
装饰板 | 外墙装饰板、遮阳板、百叶窗条 | 依用户要求提供 | |
板凳条 | 座凳、椅条、靠背条、休闲桌面 | 依用户要求提供 | |
标誌牌 | 标誌牌、指示牌、宣传栏 | 依用户要求提供 | |
结构材 | 立柱、横樑、龙骨(可镶套金属件) | 方形、圆形、工字型均可 | |
亲水铺板 | 码头铺板、水上通道、近水建筑 | w 10-15cm h 2-3cm | |
型(板)材 | 栈道、步道、桥板(实心或空心) | w 10-15cm h 2-3cm | |
型(桿)材 | 扶手、护栏、栅栏、隔断、衬档 | 依用户要求提供 | |
花架走廊 | —— | 依用户要求成套建筑 | |
户外凉亭 | —— | 依用户要求成套建筑 | |
露天平台 | —— | 依用户要求成套建筑 | |
简易停车房 | —— | 依用户要求成套建筑 | |
室 内 | 地 板 | —— | h 1.2-1.8cm |
顶 板 | —— | 依用户要求提供 | |
墙 裙 | —— | 依用户要求提供 | |
浴室板 | —— | 依用户要求提供 | |
门窗框套 | —— | 依用户要求提供 | |
室内隔断 | —— | 依用户要求提供 | |
隔声板(墙) | —— | 依用户要求提供 | |
装饰线条 | 各类角线、边条、镶条、装饰条 | 依用户要求提供 |
执行标準
LY/T1613-2004挤压木塑複合板材
理化性能
应符合表1.5-1规定
表1.5-1 木塑複合材料的理化性能
项目 | 指标 | |
含水率(%) ≦ | 2 | |
硬度(HRR) ≧ | 58 | |
吸水厚度膨胀率(%) ≦ | 1 | |
静曲强度(MPa) ≧ | 20 | |
弯曲弹性模量(MPa) ≧ | 1800 | |
表面耐磨(G/100r)≦ | 0.08 | |
低温落锤冲击,破裂个数(个)≦ | 1 | |
加热后状态 | 无气泡。裂痕。麻点 | |
加热后尺寸变化率(%) | ±2.5 | |
高低温反覆尺寸变化率(%) | ±20.2 | |
握螺钉力(N)≥ | 板面 | 1000 |
板材 | 800 | |
耐候性(MPa)≥ | 静曲强度 | 16 |
中国标準:GB/T 24137;GB/T 17657等。
外国标準:比较着名的有:ASTM D7031 ;ASTM D7032;BS DD CEN/TS 15534-3等;
叫法
“木塑”还是“塑木”的不同名称给生产、使用人员带来太多的麻烦,尤其是对初次接触该产品的人。我认为统一取名为“塑木”比较合适。
原因有四点:
第一是该材料主要用来替代木材,是一种用塑胶和木质纤维合成的“木”;
第二是中国生产的塑木产品中木质纤维的含量大多都大于50%,以木为主;
第三是在美国标準的定义中表述了以木质纤维为基础原料的意思,“木”是主体;
第四是国内外对这种材料的别名,如“塑胶木”、“环保木”、日本的“爱因木”等,都是强调“木”,因此称其为“塑木”更合理。