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功能化塑木材料发展方向

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-10-19   浏览次数:504
核心提示:塑木复合材料是采用木质材料和塑料加工制备而成的一种绿色、环境友好新型材料,具有强度高、力学性能好、可循环使用及成本低等优势,被广泛应用于建筑材料、室内装饰材料、包装及运输材料和文化体育等领域。

塑木复合材料是采用木质材料和塑料加工制备而成的一种绿色、环境友好新型材料,具有强度高、力学性能好、可循环使用及成本低等优势,被广泛应用于建筑材料、室内装饰材料、包装及运输材料和文化体育等领域。塑木不仅解决了废弃木质纤维材料综合利用率低及处理废弃木质纤维材料带来的环境污染等问题,而且有助于缓解废旧塑料引发的“白色污染”等重大环境问题,是废弃木质纤维和废旧塑料再生利用的一个趋势,具有广阔的市场空间和应用前景,已成为当今木质材料和塑料加工领域的研究热点之一。

然而,塑木中的木质材料和塑料都是易燃物质,且燃烧产生的烟易造成人员伤亡;塑木使用过程中容易受到自然环境的影响,显著降低其物理力学性能及耐久性能;同时,由于塑木中含有木质材料,使用过程中容易遭受微生物的侵袭和破坏,导致材料变质而影响使用,甚至危害人体健康。以上缺陷严重影响其使用范围和使用寿命。近年来,研究者们致力于改善 塑木的阻燃抑烟、耐老化、耐候及抗菌性能,取得了显著的成果。在实现阻燃抑烟、耐老化、耐候和抗菌功能化塑木时应用较为广泛的方法包括添加改性剂、对木质材料或塑料基体进行预处理、对塑木表面进行改性处理等。由于添加改性剂和对塑木进行表面处理具有操作简单、成本低等优势,已成为实现 塑木功能化最常用的方法,可广泛用于 塑木的加工。常用的阻燃抑烟剂包括聚磷酸胺(APP)、次磷酸铝(AHP)、纳米金属化合物、金属氢氧化物及含氮磷化合物等,耐老化剂、耐候剂包括受阻胺光稳定剂、紫外吸收剂、紫外线稳定剂及颜料等,抗菌剂包括纳米二氧化钛、纳米粘土、硼酸锌等。塑木表面改性处理主要是表面涂刷功能性涂料或接枝功能性试剂。

目前,塑木的功能化研究集中于单一能的增强,多功能的塑木有待进一步研究。塑木功能化改性是拓宽其应用范围、延长使用寿命和提高安全使用性能的关键。尽管塑木功能化改性已取得一定的成果,但在功能化改性机理与改性方法、新型功能化塑木的开发及功能化改性对环境的影响等方面还存在诸多问题。

深入探讨功能化改性机理与改性方法。尽管对塑木阻燃抑烟、耐老化耐候及抗菌等功能化改性做了大量研究,但是功能化改性理论、功能影响因子尚未系统化和理论化,改性方法也尚未成熟,有待进一步探讨。

结合现代高科技技术,开发新型功能化塑木。塑木技术应与纳米技术、生物技术等现代高科技技术相结合,借助互联网时代的发展,朝着多功能化(集阻燃抑烟、耐老化耐候、抗菌、吸音等功能于一体)、轻质化、环保智能及可订制的方向发展,塑木必将成为一种极有应用前景的材料。

评价塑木功能化改性对环境的影响。塑木是环境友好型材料,功能化改性应结合“绿色化学”,应从功能改性剂的选择与抗流失性、功能改性剂生物毒性以及塑木生命周期评价等方面充分研究塑木功能化改性后对环境的影响。

未来塑木技术应与纳米技术、生物技术等现代高科技相结合,朝着多功能化( 即阻燃、抗菌、吸音等功能 )、轻质化、环保智能及可订制的方向发展,塑木必将成为一种极有应用前景的材料。

 
 
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