applicazione

Il WPC è un materiale composito formato utilizzando plastica hot melt, tra cui polietilene, polipropilene, cloruro di polivinile e relativi copolimeri come adesivi, utilizzando polvere di legno come legno, paglia di piante agricole, polvere di guscio di piante agricole come materiali di riempimento, stampaggio per estrusione o metodo di pressatura, metodo di stampaggio ad iniezione.Le materie prime plastiche hot melt possono essere utilizzate come materiali di scarto industriale o di vita, la polvere di legno può essere utilizzata anche come scarti della lavorazione del legno, piccolo legno e altro legno di bassa qualità.Dal punto di vista della produzione di materie prime, i prodotti in legno e plastica rallentano ed eliminano l'inquinamento dei rifiuti di plastica ed eliminano anche l'inquinamento causato dall'incenerimento delle piante agricole nell'ambiente.La selezione della formula del materiale nel processo composito coinvolge i seguenti aspetti:

1. Polimeri

Le plastiche utilizzate nella lavorazione dei compositi legno-plastica possono essere plastiche termoindurenti e termoplastiche, plastiche termoindurenti come resine epossidiche, termoplastiche come polietilene (PE), polipropilene (PP) e poliossietilene (PVC).A causa della scarsa stabilità termica della fibra di legno, vengono ampiamente utilizzati solo materiali termoplastici con temperature di lavorazione inferiori a 200°C, in particolare il polietilene.La selezione dei polimeri plastici si basa principalmente sulle caratteristiche intrinseche del polimero, sulle esigenze del prodotto, sulla disponibilità della materia prima, sul costo e sul grado di familiarità con essa.Ad esempio: il polipropilene è utilizzato principalmente nei prodotti automobilistici e nei prodotti per la vita quotidiana, il PVC è utilizzato principalmente nella costruzione di porte e finestre, pannelli per pavimentazione e così via.Inoltre, anche l'indice di fluidità (MFI) della plastica ha un certo impatto sulle proprietà del materiale composito, nelle stesse condizioni di lavorazione, l'MFI della resina è più elevato, l'infiltrazione complessiva della polvere di legno è migliore, la distribuzione della polvere di legno è più uniforme e l'infiltrazione e la distribuzione della polvere di legno influiscono sulle proprietà meccaniche del materiale composito, in particolare sulla resistenza agli urti.

2. Additivi

Poiché la polvere di legno ha un forte assorbimento d'acqua e una forte polarità e la maggior parte dei materiali termoplastici sono non polari e idrofobici, la compatibilità tra i due è scarsa e la forza di legame dell'interfaccia è molto piccola e spesso vengono utilizzati additivi appropriati per modificare la superficie del polimero e polvere di legno per migliorare l'affinità dell'interfaccia tra polvere di legno e resina.Inoltre, l'effetto di dispersione della polvere di legno ad alto riempimento nei materiali termoplastici fusi è scarso, spesso sotto forma di aggregazione, rendendo il flusso del materiale fuso scarso, il processo di estrusione è difficile e devono essere aggiunti agenti di trattamento superficiale per migliorare il flusso per facilitare stampaggio per estrusione.Allo stesso tempo, la matrice plastica necessita anche di aggiungere vari additivi per migliorarne le prestazioni di lavorazione e l'utilizzo del prodotto finito, migliorare la forza legante tra la polvere di legno e il polimero e le proprietà meccaniche del materiale composito.Gli additivi comunemente usati includono le seguenti categorie:

a) L'agente di accoppiamento può produrre un forte legame di interfaccia tra la superficie della plastica e della polvere di legno;Allo stesso tempo, può ridurre l'assorbimento d'acqua della polvere di legno e migliorare la compatibilità e la dispersione della polvere di legno e della plastica, migliorando significativamente le proprietà meccaniche dei materiali compositi.Gli agenti di accoppiamento comunemente usati sono: isocianato, perossido di isopropilbenzene, alluminato, ftalati, agente di accoppiamento silano, polipropilene modificato con anidride maleica (MAN-g-PP), etilene acrilato (EAA).Generalmente, la quantità aggiunta di agente di accoppiamento è pari all'1% in peso ~ 8% in peso della quantità aggiunta di polvere di legno, ad esempio l'agente di accoppiamento silanico può migliorare l'adesione della plastica e della polvere di legno, migliorare la dispersione della polvere di legno, ridurre l'assorbimento di acqua e alcalino il trattamento della polvere di legno può solo migliorare la dispersione della polvere di legno, non può migliorare l'assorbimento d'acqua della polvere di legno e la sua adesione alla plastica.Va notato che l'agente di accoppiamento maleato e il lubrificante stearato avranno una reazione repulsiva, che porterà a una diminuzione della qualità del prodotto e della resa se usati insieme.

b) Plastificante Per alcune resine con elevata temperatura di transizione vetrosa e viscosità del flusso di fusione, come il PVC duro, è difficile da lavorare quando è combinato con polvere di legno ed è spesso necessario aggiungere plastificante per migliorare le prestazioni di lavorazione.La struttura molecolare del plastificante contiene geni polari e non polari, sotto l'azione del taglio ad alta temperatura, può entrare nella catena molecolare del polimero, attraverso i geni polari si attraggono per formare un sistema uniforme e stabile e il suo lungo inserimento di molecole non polari indebolisce l'attrazione reciproca delle molecole polimeriche, in modo che la lavorazione sia facile.Il dibutilftalato (DOS) e altri plastificanti vengono spesso aggiunti ai compositi legno-plastica.Ad esempio, nel materiale composito in polvere di legno in PVC, l'aggiunta di plastificante DOP può ridurre la temperatura di lavorazione, ridurre la decomposizione e il fumo della polvere di legno e migliorare la resistenza alla trazione del materiale composito mentre l'allungamento a rottura aumenta con l'aumento di il contenuto DOP.

c) Lubrificanti I compositi legno-plastica necessitano spesso di aggiungere lubrificanti per migliorare la fluidità del fuso e la qualità superficiale dei prodotti estrusi, ed i lubrificanti utilizzati si dividono in lubrificanti interni e lubrificanti esterni.La scelta del lubrificante interno è legata alla resina matrice utilizzata, che deve avere una buona compatibilità con la resina ad alta temperatura, e produrre un certo effetto plastificante, ridurre l'energia di coesione tra le molecole della resina, indebolire l'attrito reciproco tra le molecole, in al fine di ridurre la viscosità del fuso della resina e migliorare la fluidità del fuso.Il lubrificante esterno svolge infatti il ​​ruolo di lubrificazione dell'interfaccia tra resina e polvere di legno nella lavorazione di stampaggio plastica, e la sua funzione principale è quella di favorire lo scorrimento delle particelle di resina.Di solito un lubrificante ha spesso proprietà di lubrificazione sia interna che esterna.I lubrificanti hanno un certo impatto sulla durata dello stampo, del cilindro e della vite, sulla capacità produttiva dell'estrusore, sul consumo di energia nel processo di produzione, sulla finitura superficiale del prodotto e sulle prestazioni di impatto a bassa temperatura del profilo.I lubrificanti comunemente usati sono: stearato di zinco, ammide di acido bisgrassico di etilene, cera poliestere, acido stearico, stearato di piombo, cera di polietilene, cera di paraffina, cera di polietilene ossidata e così via.

d) Colorante Nell'uso di materiali compositi legno-plastica, la sostanza solubile nella polvere di legno è facile da migrare sulla superficie del prodotto, in modo che il prodotto si decolori e alla fine diventi grigio, prodotti diversi in un determinato ambiente di utilizzo, ma producono anche macchie nere o macchie di ruggine.Pertanto i coloranti trovano largo impiego anche nella produzione di materiali compositi legno-plastica.Può far sì che il prodotto abbia un colore uniforme e stabile e la decolorazione è lenta.

e) Il materiale composito legno-plastica con agente schiumogeno presenta molti vantaggi, ma grazie al composto di resina e polvere di legno, la sua duttilità e resistenza agli urti sono ridotte, il materiale è fragile e la densità è quasi 2 volte maggiore di quella del legno tradizionale prodotti, limitandone l’ampio utilizzo.Grazie alla buona struttura delle bolle, il composito legno-plastica espanso può passivare la punta della fessura e prevenire efficacemente l'espansione della fessura, migliorando così significativamente la resistenza agli urti e la duttilità del materiale e riducendo notevolmente la densità del prodotto.Esistono molti tipi di agenti espandenti e principalmente due sono comunemente usati: agenti espandenti endotermici (come il bicarbonato di sodio NaHCO3) e agenti espandenti esotermici (azodibonamide AC), il cui comportamento di decomposizione termica è diverso e hanno effetti diversi sulla viscoelasticità e forma schiumosa del polimero fuso, quindi l'agente espandente appropriato deve essere selezionato in base ai requisiti di utilizzo dei prodotti.

f) Anche l'applicazione di stabilizzanti UV e di altri stabilizzanti UV si è sviluppata rapidamente con il miglioramento delle esigenze delle persone per la qualità e la durata dei compositi legno-plastica.Può far sì che il polimero nel materiale composito non si degradi o che le proprietà meccaniche diminuiscano.Comunemente utilizzati sono gli stabilizzatori di luce ad ammina bloccata e gli assorbitori di ultravioletti.Inoltre, affinché il materiale composito possa mantenere un buon aspetto e prestazioni perfette, è spesso necessario aggiungere agenti antibatterici e la selezione degli agenti antibatterici dovrebbe considerare il tipo di polvere di legno, la quantità di aggiunta, i batteri presenti l'ambiente di utilizzo del materiale composito, il contenuto di acqua del prodotto e altri fattori.Il borato di zinco, ad esempio, è un conservante ma non un'algale.

La produzione e l'uso di materiali compositi legno-plastica non emetteranno sostanze volatili dannose per la salute umana nell'ambiente circostante e gli stessi prodotti legno-plastica possono essere riciclati e riutilizzati, quindi i prodotti legno-plastica rappresentano un nuovo tipo di protezione ambientale verde prodotti che possono essere autopulenti ecologici e hanno ampie prospettive di sviluppo