Alkalmazás

A WPC olyan kompozit anyag, amelyet forrón olvadó műanyagok, köztük polietilén, polipropilén, polivinil-klorid és ezek kopolimereinek ragasztóként történő felhasználásával, fapor, például fa, mezőgazdasági növényi szalma, mezőgazdasági növényi héjpor töltőanyagként, extrudálásos formázási vagy préselési módszerrel állítanak elő, fröccsöntési módszer.A melegen olvadó műanyag alapanyagok felhasználhatók ipari vagy élethulladékok, fapor is felhasználható fafeldolgozási hulladék, apró fa és egyéb gyenge minőségű fa.Az alapanyag-előállítás szempontjából a fa-műanyag termékek lassítják és megszüntetik a műanyaghulladék szennyeződését, valamint megszüntetik a mezőgazdasági üzemek égetése által okozott környezetszennyezést.Az anyagképlet kiválasztása az összetett folyamatban a következő szempontokat foglalja magában:

1. Polimerek

A fa-műanyag kompozitok feldolgozása során felhasznált műanyagok lehetnek hőre keményedő műanyagok és hőre lágyuló műanyagok, hőre keményedő műanyagok, például epoxigyanták, hőre lágyuló műanyagok, például polietilén (PE), polipropilén (PP) és polioxietilén (PVC).A farost rossz termikus stabilitása miatt csak a 200 ° C alatti feldolgozási hőmérsékletű hőre lágyuló műanyagokat széles körben használják, különösen a polietilént.A műanyag polimerek kiválasztása elsősorban a polimer tulajdonságain, a termékigényen, a nyersanyag elérhetőségén, a költségeken és az ismertség fokán alapul.Például: a polipropilént főként autóipari termékekben és mindennapi élettermékekben használják, a PVC-t főként épületajtókban és ablakokban, burkolólapokban és így tovább.Ezenkívül a műanyag olvadék áramlási sebessége (MFI) bizonyos hatással van a kompozit anyag tulajdonságaira, azonos feldolgozási körülmények között a gyanta MFI-je magasabb, a fapor általános beszivárgása jobb, a fapor eloszlása ​​egyenletesebb, a fapor beszivárgása és eloszlása ​​befolyásolja a kompozit anyag mechanikai tulajdonságait, különösen az ütésállóságot.

2. Adalékok

Mivel a fapor erős vízabszorpcióval és erős polaritással rendelkezik, és a legtöbb hőre lágyuló műanyag nem poláris és hidrofób, a kettő kompatibilitása gyenge, és a határfelületi kötőerő nagyon kicsi, és gyakran megfelelő adalékokat használnak a polimer felületének módosítására. és fapor a fapor és a gyanta közötti határfelületi affinitás javítására.Ezenkívül a nagy töltetű fapor diszperziós hatása az olvadt hőre lágyuló műanyagokban gyenge, gyakran aggregáció formájában jelentkezik, ami az olvadék áramlását gyenge, az extrudálási feldolgozás nehézkes, és felületkezelő szereket kell hozzáadni az áramlás javítása érdekében. extrudáló fröccsöntés.Ugyanakkor a műanyag mátrixnak különféle adalékokat kell hozzáadnia a feldolgozási teljesítmény és a késztermék felhasználásának javítása érdekében, javítja a fapor és a polimer közötti kötőerőt, valamint a kompozit anyag mechanikai tulajdonságait.Az általánosan használt adalékanyagok a következő kategóriákat tartalmazzák:

a) A kapcsolószer erős határfelületi kötést hozhat létre a műanyag és a fapor felülete között;Ugyanakkor csökkentheti a fapor vízfelvételét, és javíthatja a fapor és a műanyag kompatibilitását és diszperzióját, így a kompozit anyagok mechanikai tulajdonságai jelentősen javulnak.Általánosan használt kapcsolószerek: izocianát, izopropil-benzol-peroxid, aluminát, ftalátok, szilán kapcsolószer, maleinsavanhidriddel módosított polipropilén (MAN-g-PP), etilén-akrilát (EAA).Általában a kapcsolószer hozzáadott mennyisége a hozzáadott fapor mennyiségének 1-8 tömeg%-a, például a szilán kötőanyag javíthatja a műanyag és a fapor tapadását, javítja a fapor diszperzióját, csökkenti a vízfelvételt és lúgos. a fapor kezelése csak javíthatja a fapor diszperzióját, nem javíthatja a fapor vízfelvételét és a műanyaghoz való tapadását.Meg kell jegyezni, hogy a maleát kapcsolószer és a sztearát kenőanyag visszataszító reakciót vált ki, ami a termék minőségének és hozamának csökkenéséhez vezet, ha együtt használják.

b) Lágyító Egyes magas üvegesedési hőmérsékletű és olvadékfolyási viszkozitású gyanták esetében, mint például a keménységű PVC, nehéz feldolgozni, ha faporral kombinálják, és gyakran szükséges lágyító hozzáadása a feldolgozási teljesítmény javításához.A lágyító molekulaszerkezete poláris és nem poláris géneket tartalmaz, magas hőmérsékletű nyírás hatására bejuthat a polimer molekulaláncába, a poláris gének vonzzák egymást, hogy egységes és stabil rendszert alkossanak, és hosszú, nem poláris molekula inszerciója gyengíti a polimer molekulák kölcsönös vonzását, így a feldolgozás egyszerű.Dibutil-ftalátot (DOS) és más lágyítószereket gyakran adnak a fa-műanyag kompozitokhoz.Például a PVC fapor kompozit anyagban a DOP lágyító hozzáadása csökkentheti a feldolgozási hőmérsékletet, csökkentheti a fapor bomlását és füstjét, valamint javíthatja a kompozit anyag szakítószilárdságát, miközben a szakadási nyúlás nő a feldolgozási hőmérséklet növekedésével. a DOP tartalmat.

c) Kenőanyagok A fa-műanyag kompozitokhoz gyakran kell kenőanyagokat hozzáadni az olvadék folyékonyságának és az extrudált termékek felületi minőségének javítása érdekében, és a felhasznált kenőanyagokat belső kenőanyagokra és külső kenőanyagokra osztják.A belső kenőanyag kiválasztása a felhasznált mátrixgyantától függ, amelynek magas hőmérsékleten jól kompatibilisnek kell lennie a gyantával, és bizonyos lágyító hatást kell kifejtenie, csökkentenie kell a gyantában lévő molekulák közötti kohéziós energiát, gyengítenie kell a molekulák közötti kölcsönös súrlódást, a gyanta olvadékviszkozitásának csökkentése és az olvadék folyékonyságának javítása érdekében.A külső kenőanyag valójában a gyanta és a fapor közötti felületkenés szerepét tölti be a műanyag fröccsöntési feldolgozás során, és fő funkciója a gyantarészecskék csúszásának elősegítése.Általában egy kenőanyag gyakran rendelkezik belső és külső kenési tulajdonságokkal is.A kenőanyagok bizonyos hatással vannak a forma, hordó és csavar élettartamára, az extruder gyártási kapacitására, a gyártási folyamat energiafogyasztására, a termék felületi minőségére és a profil alacsony hőmérsékletű ütési teljesítményére.A leggyakrabban használt kenőanyagok a következők: cink-sztearát, etilén-biszzsírsav-amid, poliészterviasz, sztearinsav, ólom-sztearát, polietilénviasz, paraffinviasz, oxidált polietilénviasz és így tovább.

d) Színezőanyag Fa-műanyag kompozit anyagok használatakor a faporban lévő oldható anyag könnyen kivándorol a termék felületére, így a termék elszíneződése, és végül szürkévé válik, bizonyos felhasználási környezetben különböző termékekké válik, de fekete foltokat vagy rozsdafoltokat is okozhat.Ezért a színezőanyagokat széles körben használják a fa-műanyag kompozit anyagok gyártása során is.Egységes és stabil színt biztosíthat a terméknek, és az elszíneződés lassú.

e) A habosítószer fa-műanyag kompozit anyagnak számos előnye van, de a gyanta és fapor kompozitnak köszönhetően csökken a hajlékonysága és ütésállósága, az anyag törékeny, sűrűsége pedig közel 2-szer nagyobb a hagyományos fánál termékek, korlátozva széleskörű használatát.A jó buborékszerkezetnek köszönhetően a habosított fa-műanyag kompozit képes passziválni a repedéscsúcsot és hatékonyan meggátolni a repedés tágulását, ezáltal jelentősen javítja az anyag ütésállóságát és hajlékonyságát, valamint nagymértékben csökkenti a termék sűrűségét.A habosítószereknek sok fajtája létezik, és főként kettőt használnak általánosan: endoterm habosítószerek (például nátrium-hidrogén-karbonát NaHCO3) és exoterm habosítószerek (azodibonamid AC), amelyek hőbomlási viselkedése eltérő, és eltérő hatással vannak a viszkoelaszticitásra, ill. polimer olvadék habzó formája, ezért a megfelelő habosítószert a termékek felhasználási követelményeinek megfelelően kell kiválasztani.

f) Az UV-stabilizátorok és egyéb UV-stabilizátorok alkalmazása is gyorsan fejlődött, ahogyan az emberek fa-műanyag kompozitok minőségével és tartósságával szemben támasztott követelmények javultak.Elképzelhető, hogy a kompozit anyagban lévő polimer nem romlik, vagy a mechanikai tulajdonságai nem romlanak.Általánosan használt blokkolt amin fénystabilizátorok és ultraibolya abszorberek.Ezenkívül annak érdekében, hogy a kompozit anyag megőrizze a jó megjelenést és a tökéletes teljesítményt, gyakran szükség van antibakteriális szerek hozzáadására, és az antibakteriális szerek kiválasztásánál figyelembe kell venni a fapor típusát, a hozzáadott mennyiséget, a baktériumokat. a kompozit anyag felhasználási környezete, a termék víztartalma és egyéb tényezők.A cink-borát például tartósítószer, de nem alga.

A fa-műanyag kompozit anyagok gyártása és felhasználása nem bocsát ki az emberi egészségre káros illékony anyagokat a környező környezetbe, és maguk a fa-műanyag termékek újrahasznosíthatók és újrahasznosíthatók, így a fa-műanyag termékek egy újfajta zöld környezetvédelem. termékek, amelyek ökológiailag öntisztulóak és széles fejlesztési kilátásokkal rendelkeznek