塑木復(fù)合材料以木粉、農(nóng)業(yè)秸稈粉等植物纖維和塑料為主要原材料，采用先進(jìn)工藝加工而成，且產(chǎn)品可重復(fù)回收再利用。近年來，隨著全球資源日益枯竭，社會環(huán)保意識日漸高漲。塑木復(fù)合材料作為一種全新的綠色環(huán)保產(chǎn)品、生態(tài)潔凈的復(fù)合材料。是替代傳統(tǒng)木材的新一代節(jié)能環(huán)保新產(chǎn)品，市場應(yīng)用場景廣泛。
由于組成木質(zhì)材料的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等主要成分中含有大量的極性羥基和酚羥基官能團(tuán)，其表面表現(xiàn)出很強(qiáng)的化學(xué)極性。因此，在進(jìn)行木質(zhì)纖維一塑料體系塑木復(fù)合材料的研制過程中，需要解決的最大的問題是如何使親水的極性木質(zhì)纖維與憎水的非極性塑料基體界面之間具有良好的相容性、界面粘合性，從而使木質(zhì)材料的表面層與塑料的表面層之間達(dá)到分子間的融合，把這兩種不同性質(zhì)的材料適當(dāng)?shù)膹?fù)合在一起，產(chǎn)生比原來單一材料性能更加優(yōu)良的新材料，一直是研究的重點(diǎn)。
新研發(fā)的長玻纖增強(qiáng)塑木復(fù)合型材及其制備方法，其通過添加長玻璃纖維，改善塑木復(fù)合材料的力學(xué)性能。雖然通過添加長玻璃纖維在一定的程度上改善了塑木復(fù)合材料的力學(xué)性能，但是添加的玻璃纖維進(jìn)行的表面處理，該表面處理方法過于簡單，對塑木復(fù)合材料制備過程中親水的木質(zhì)纖維和疏水的的熱塑性塑料基體的界面相容性、粘合性改善的效果不大：同時(shí)，長玻璃纖維僅縱向增強(qiáng)塑木型材的性能，各向異性，易縱向斷裂。高強(qiáng)度玻璃纖維塑木型材，其技術(shù)要點(diǎn)是，由以下重量份配比的原料制成：片狀廢舊塑料40～65份：40～120目木屑、鋸未或/和刨花50~75份：40~120目糠粉15~25份：3mm~6mm無堿和/或中堿玻璃纖維8～15份：馬來酸酐接枝聚乙烯6～10份：偶聯(lián)劑3～4份：硬脂酸鋅和/或聚乙烯蠟4～10份：UV-5310.5～1份：AT-1680.5～1份：偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種以上，馬來酸酐接枝聚乙烯與偶聯(lián)劑的投入量相同。從根本上解決了現(xiàn)有塑木復(fù)合材料在制備過程中親水的：木質(zhì)纖維和疏水的的熱塑性塑料基體的界面相容性、粘合性差、性能單向增長的現(xiàn)象等間題。
該項(xiàng)技術(shù)，作為增強(qiáng)劑通過添加經(jīng)過偶聯(lián)劑混合液表面處理的玻璃纖維，使塑木型材的性能得到了意想不到的增強(qiáng)效果。大大提高了木質(zhì)纖維與塑料的界面相容性、粘合效果，使玻璃纖維均勻分布各向增強(qiáng)塑木型材性能，以達(dá)到性能各向同性從而顯著提高了塑木型材的力學(xué)性能。偶聯(lián)劑為基體提供極性基團(tuán)的同時(shí)，還可以與偶聯(lián)劑形成化學(xué)鍵，進(jìn)一步提高玻璃纖維與基體間的浸潤性和界面層分子間的相互作用，使得界面粘結(jié)強(qiáng)度提高。玻璃纖維在與高密度聚乙烯、木粉和糠粉體系中。經(jīng)過偶聯(lián)劑混合液處理表面的玻璃纖維，在玻璃纖維表面生成有化學(xué)鍵和活性官能團(tuán)，然后可以更多地使樹脂與玻璃纖維表面形成化學(xué)鍵，獲得更多的有效的界面粘結(jié)，以提高玻璃纖維與增強(qiáng)機(jī)體的互浸能力和偶聯(lián)作用而且玻璃纖維在混合過程中，會分散成若干的玻璃纖維棒玻璃纖維棒與木顆粒之間的摩擦作用會產(chǎn)生大量的木纖維微絲。這些微絲與玻璃纖維棒相互纏結(jié)在一起，形成了一種中空的三維結(jié)構(gòu)。木顆粒及高密度聚乙烯可以填充在空隙中最大限度的發(fā)揮玻璃纖維的增強(qiáng)作用，體現(xiàn)復(fù)合材料的禍合效應(yīng)，改善基體材料的分散效果，大大提高了木質(zhì)纖維與塑料基體的界面相容性、粘合效果從而顯著提高了塑木型材的力學(xué)性能。
來源:摘編自CN101812236A
