盡管塑木復合材料具有許多優點, 但由于樹脂與木粉的復合, 一方面其韌性、沖擊強度和彎曲強度等力學性能相對未填充的塑料會有所降低, 另一方面相對天然木材來說, 密度是木制品的兩倍左右,不能作為理想的木材替代品, 因此其應用領域受到了一些限制。向塑木復合材料的原料中加人發泡劑進行發泡擠出, 經發泡后的塑木復合材料存在良好的泡孔結構, 可鈍化裂紋尖端并有效阻止裂紋的擴張, 從而顯著提高了材料的抗沖擊性能和韌性。制品密度接近于木材, 而機械強度高于木材, 這使其可作為良好的木材替代品, 而且產品成本降低, 從而進一步拓寬了塑木復合材料的應用范圍。
材料配方設計是PVC塑木復合微孔發泡的關鍵步驟之一, PVC中加入木纖維其熔體粘度、剛度都有所增加, 難以獲得高的孔隙率。另一方面由木粉具有較強的吸水性, 且極性很強, 而PVC樹脂為非極性的, 具有疏水性, 所以兩者之間的相容性較差, 界面的粘結力很小, 需加入適當的添加劑來提高木粉與PVC樹脂之間的界面親和能力。同時也需要加人各種助劑來改善其加工性能及其成品的使用性能。
穩定劑
一個理想的穩定體系應是幾種穩定劑的合理搭配, 塑木復合發泡材料加工工藝控制的關鍵之一就是防止混煉和成型加工過程中塑料及木粉的熱降解。木粉熱穩定性較差, 其中的纖維素和木質素容易分解, 有氧存在時190℃左右即發煙變色。同時由于聚氯乙烯的加工溫度和分解溫度很接近, 在加工中必須添加足量的熱穩定劑, 以提高其降解溫度。在PVC塑木復合微孔發泡材料生產中采用較多的是復合鉛穩定劑、有機錫穩定劑、鈣鋅穩定劑等。
增塑劑
PVC樹脂的熔融流動粘度比較高, 與木粉復合時常常需要添加增塑劑來改善其加工性能。加人增塑劑可以降低加工溫度, 增塑劑分子結構中含有極性和非極性兩種基團, 在高溫剪切作用下, 它能進人聚合物分子鏈中, 通過極性基團互相吸引形成均勻穩定體系, 而它較長的非極性分子的插人減弱了聚合物分子的相互吸引, 從而使加工容易進行。
潤滑劑潤滑劑是PVC塑木復合發泡材料擠出的重要影響因素, 需要加人合適的潤滑劑來改善流動性和擠出制品的表面質量, 潤滑劑又是顏料在復合材料中的良好分散劑。潤滑劑對模具、料筒、螺桿的使用壽命、制品表面的光潔度及低溫沖擊性能都有一定的影響。潤滑劑按作用分為內潤滑劑和外潤滑劑。
著色劑
通過合理的著色劑選用與搭配, 可以生產出仿黑胡桃、紅胡桃、櫻桃木等塑木復合發泡材料, 所以著色劑在塑木復合發泡材料生產中也有著較為廣泛的應用, 它能使制品有木材般均勻穩定的顏色。
發泡劑
通常說塑木復合發泡材料中的氣泡尺寸小而泡孔密度大才是理想的材料。根據使用場合和功能要求的不同, 發泡率有高有低。通常用的發泡劑有AC發泡劑、CO 2、N 2等。發泡劑用量應控制合理, 過少發泡效果不好, 過多會導致材料分解變色, 不但不能通過發泡降低密度, 提高材料的抗沖擊性能和韌性, 反而會使材料變脆, 影響內外質量。
影響木塑復合微孔發泡制品擠出的因素很多,它涉及原料、配方、工藝等因素, 實際生產過程中應根據設備工藝特性合理的控制配方及溫度、速度、壓力等工藝條件, 才能生產出合格的制品。
