文 献 综 述

一、毕业设计(论文)课题

木塑复合材料的研究与应用

二、选题的目的及意义

木塑复合材料（Wood-Plastic Composites，简称WPC）是利用废弃木材、农作物秸秆等经粉碎而制成粉体后， 与塑料一并作为原料， 再加入各种助剂， 经热压复合或熔融挤出等加工工艺而制作的一种高性能、高附加值的新型复合材料。近年来，由于木塑复合材料的木质材料正在扩大向各种植物纤维材料发展，因此，从广泛意义上讲，木塑复合材料是以各种植物纤维为基体，与不同塑料形成的一类新型复合材料。该材料具有植物纤维和高分子材料两者的优点，能替代木材，可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾，主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运输、仓储业、装饰材料及日常生活用具等方面。由于植物纤维的可再生性、可被环境消纳性，所以WPC 是一种极具发展前途的绿色环保材料， 其生产技术也被些优良的物理性能，可制成地板、乐器、运动设备及装饰材料等。

目前,塑料工业与木材工业两个行业的发展都遇到了难题.一方面,塑料的难以分解,对环境造成严重危害,是众所周知的。而且，每年都有大量的塑料废品从生产和日常生活中产生;另一方面,木材产量锐减,出现供不应求的局面,尤其优质材珍贵材短缺. 木塑复合材料的适时出现,恰巧将二者融合到一起. 木塑复合材料制品兼有木材和塑料的双重特点。它有着天然木材的外观，可锯、可钉、可粘结、可上漆。同时，它防虫、防腐、吸水性小、不易变形、不开裂、机械性能好，具有坚韧、强韧、持久、耐磨、尺寸稳定等优点，被广泛应用于很多领域，有很好的市场前景。

三．本课题在国内外的研究状况及发展趋势

20世纪90年代以来，北美、欧洲的许多国家对木塑复合材料已进行了大量的研究，近年来国内对它的研究也日益增多。同时它的生产和应用也得到了迅速增加，北美和欧洲2002年消费的木塑复合材料达到68万吨，并预计到2010年前将以14％和19％的速度增长，远远高于同期塑料工业的总体增长率,世界木塑制品生产和应用的最大国家是美国，其最大制品是铺板（decking），生产工艺为挤出成型,可以先配混成中间木塑粒料，然后再经单螺杆挤出机加工成制品。然而可能的话，也可越过造粒阶段，配混（包括脱挥）、挤出型材（板材）在一个设备或一组设备内连续完成。北美是目前世界木塑复合材料市场最大的地区，据美国PricipiaParlners咨询公司的专项报告 ”2009年木塑复合材料用作建筑用铺板#8212;#8212;#8212;充满活力的室外建筑应用”中指出，2009年仅北美市场用量就达52万吨，预计2009年前需求以两位数速率递增，2009年用量将比2006年翻番，其中铺板（包括平台、路板、站强台、垫板）用量就占总用量的60％以上。因其不开裂、翘曲，维修容易，外观好，耐用。除铺板外，还有护墙板、天花板、装饰板、踏脚板、壁板、高速公路噪音隔板、海边铺地板、建筑模板、防潮板，还可做装饰边框、栅栏和庭园扶手、包装用垫板和组合托盘，家具包括室外露天桌椅，船舶坐舱隔板、办公室隔板、贮存箱、花箱、活动架，开发中的制品有披叠板、百页窗等。木塑制品替代PVC和其他塑料制品会象以前塑料替代木制品一样，增长相当快.

我国对木塑复合材料研究较晚。通过文献可知，现在已经开发了PE(聚乙烯)木塑、PVC（聚氯乙烯）木塑、PS（聚苯乙烯）木塑、PP（聚丙烯）木塑、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)木塑等单元或多元的木塑复合材料。使用的木材原料有：废旧木材、锯木、木材枝杈、稻壳、农作物秸秆、花生壳等。木塑复合材料的成型工艺有挤出成型工艺、热压成型工艺、挤压成型和注射成型。从生产实际来看中，挤出法是目前木塑复合材料最主要的成型方法，它是一种低消耗高产出的生产工艺。挤出成型工艺可分为一步法挤出和二步法挤出成型，但一步法应用更广泛。目前用于木塑复合材料挤出成型的设备主要有单螺杆挤出机、锥形双螺杆挤出机、同向和异向旋转平行双螺杆挤出机。而采用串联式磨盘螺杆挤出机进行一步法木塑复合材料挤出成型研究在国内外都少有报道。

随着木塑复合材料制备的技术越来越成熟，设备愈来愈先进，其产品性能向更好的发展。这项技术的发展具有以下特点：