隨著塑木產品應用領域快速拓展以及市場對塑木制品外觀要求的逐漸多元化,顏色單一性限制了塑木的進一步推廣應用,因此,研究人員結合塑木復合材料顏色調控開展了大量研究,從原料配比、使用場所環境條件、制備工藝及參數等方面,研究顏色美觀性與性能協同提升的機理與方法。塑木不僅具備木材的高強重比和環境友好性,還具備塑料的韌性和可加工性,其性能對擴大應用范圍的作用十分重要。

目前,評價塑木著色后性能變化指標主要包括顏色、表面形貌、力學性能和物理性能等。無機顏料在改變塑木顏色的同時還可以改善其在特定工況下的力學性能。在水環境中,植物纖維顆粒發生潤脹,水分容易滲入塑木,引起裂紋,導致其性能發生變化。有研究將光致變色粉末添加到HDPE基體中作為復合材料殼層,發現,塑木的抗彎強度和抗彎彈性模量均明顯高于殼層無光致變色粉的塑木,這是由于光致變色粉起到了剛性填料的作用,其均勻分布在殼層中,使塑木剛性明顯提高,同時韌性降低。此外隨著光致變色粉添加量的增加,各組試樣之間抗彎強度和抗彎模量的差距較小,這表明殼層光致變色粉添加量的增加,各組試樣之間抗彎強度和抗彎模量的差距較小,這表明,殼層光致變色粉添加量對抗彎強度和抗彎模量的影響較小。
影響塑木顏色變化的主要因素有制備原料、制備工藝和老化變色等,顏色調控的方法主要有表面覆膜、制備復合表層和添加顏料等,顏色調控在提升塑木美觀性的同時,對其表面形貌、力學和物理等性能產生了影響。未來結合塑木顏色調控的研究還應重點關注以下方面:
(1)研究影響塑木顏色變化的微觀機理。研究影響塑木外觀顏色變化的因素對準確實現顏色調控具有重要意義,應從微觀層面進一步深入研究塑木顏色變化的機理。
(2)強化顏料改性方式的研究。近年來,通過添加顏料實現塑木顏色調控取得了較多進展,而顏料基體中的分散性和相容性較低,通過顏料改性改善顏色調控效果的研究有待持續深入分析。
(3)研究應用環境對塑木性能的影響。顏色調控能夠提升塑木的材料性能已被證實,而不同的應用環境對顏色調控需改善的性能需求不同,需要研究應用環境對材料性能變化的影響,以選擇合適的顏色調控方法。
來源: 《木塑復合材料顏色調控研究現狀及展望》張亞男等







