维普资讯htp/www.cqvip.com 刘建勇等木塑复合材料及其研究进展 木塑复合材料及其研究进展 刘建勇钟圣兆夏成林李凤仙王韬 (华南理工大学材料学院广东广州510640 摘要:在结合实践研究的基础上,总结并介绍了木塑复合材料的发展现状,在生产方法及工艺方面 研究了如何改善木塑复合材料界面相容性的问题,并对国内外研究进展及未来的发展方向作了论述。 关键词:木塑复合材料界面相容性木材 中图分类号:TQ322.2 Wood/ Plastic Composites and the development of research LIU Jian-yong, ZHONG Sheng-zhao, XIA Cheng-lin, LI Feng-xian, WANG Tao Institute of Material Scieuce and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China Abstract This paper introduced the development of wood/ plastic composites. Discussed the technology of pro- duction and the compatibility of the composite's interface. We also introduced the future development of wood/ plastic composites of the world. Key words: plastic, composites, woo 木材是全世界用途最广泛的材料之一,但是目结情况很差;(2)由于氢键导致的纤维之间的强有 前,木材行业面临着严峻的形势。(1)世界各地的力的交互作用,使得木纤维在PP基体中的分散极 木材场大都受到各地政府的限制而难以进入;(2)差;(3)热机械加工时木质填料易降解。本文专 可以利用的木材的质量大不如前;(3)木材的价针对这些问题,介绍了国内外的研究进展及解决 格,虽然在不同的时期有所升降,但总体呈上升趋方法 势。木塑复合材料的出现使人们看到了解决这 个危机的希望。 1木塑复合材料的制备及其方法特点 木塑复合材料是一种新型复合材料,由于其兼 具木材和塑料的优点,且具有价格低、可重复使 前,主要有两种制备木塑复合材料的方法 用、可生物降解、木纤维资源丰富和材料高的比强第一种叫做混合复合型木塑复合材料,第二种为塑 度和硬度等特点,最近几年里倍受关注。木塑复合合木类木塑复合材料。混合型木塑复合材料是先将 材料的出现,使得自然资源能够更加充分地利用起木质填料(例如木纤维、木粉、木刨花、木片等)或塑 来,大大地减轻了由于废旧塑料和废旧家具等带来料部分(聚丙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯 的环境污染的问题。正因为如此,其应用范围非常PHBV(β羟基丁酸和β羟基戊酸的共聚体)、聚 广泛,主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运酯、聚苯乙烯等)进行一定程度的预处理,再通过 输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方面。 压制成型、注射成型或挤出成型的工艺成型得到制 木塑复合材料有很多优点,但是要生产出各方品,也可以在成型前有一步混合造粒的过程。塑合 面性能优异的产品却不太容易。因为:(1)极性的木类木塑复合材料是将木质材料浸入单体(苯胺和 亲水的木纤维和非极性的不亲水的塑料如P间的吡咯、丙烯酰胺、丙烯腈、乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸 相容性很差,导致木纤维和PP基体间的界面的粘甲酯等)中,然后通过加入自由基引发剂,或者升 收稿日期:2003-11
48 刘建勇等 木塑复合材料及其研究进展 木塑复合材料及其研究进展 刘建勇 钟圣兆 夏成林 李凤仙 王韬 (华 南理 工大学材料 学院 广 东 广州 510640) 摘要 ：在结合实践研究的基础上，总结并介绍了木塑复合材料的发展现状 ，在生产方法及工艺方面， 研究了如何改善木塑复合材料界面相容性的问题，并对国内外研究进展及未来的发展方向作了论述。 关键词：木塑复合材料 界面相容性 木材 中图分类号 ：TQ322．2 W ood／Plastic Compositesand theDevelopm entofResearch LIU Jian—yong， ZHONG Sheng—zhao，XIA Cheng—lin， LIFeng—xian， W ANG Tap (InstituteofMaterialScieuceandEngineering，SouthChinaUniversity ofTechnology，Guangzhou510640，Guangdong，China) Abstract： Thispaperintroduced thedevelopmentofwood／plasticcomposites．Discussedthetechnology ofpro— ductionandthecompatibilityofthecomposite’Sinterface． We also introduced the futuredevelopmentofwood／ plasticcompositesofthewodd． Keywords： plastic，compo sites， wod， compatibility 木材是全世界用途最广泛的材料之一 ，但是目 前，木材行业面临着严峻的形势。(1)世界各地的 木材场大都受到各地政府的限制而难以进入；(2) 可以利用 的木材 的质量大不如前；(3)木材的价 格，虽然在不同的时期有所升降，但总体呈上升趋 势 。木塑复合材料的出现使人们看到了解决这 个危机的希望。 木塑复合材料是一种新型复合材料，由于其兼 具木材 和塑料 的优点 ，且具有价格低 、可重复使 用 、可生物降解 、木纤维资源丰富和材料高的比强 度和硬度等特点 ，最近几年里倍受关注。木塑复合 材料的出现 ，使得 自然资源能够更加充分地利用起 来，大大地减轻了由于废旧塑料和废旧家具等带来 的环境污染的问题。正因为如此，其应用范围非常 广泛 ，主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运 输 、仓贮业、装饰材料及 日常生活用具等方面。 木塑复合材料有很多优点 ，但是要生产出各方 面性能优异的产品却不太容易。因为 ：(1)极性的 亲水的木纤维和非极性的不亲水的塑料如 PP间的 相容性很差，导致木纤维和 PP基体间的界面的粘 收稿 日期 ：2003—11—10 结情况很差；(2)由于氢键导致的纤维之间的强有 力的交互作用，使得木纤维在 PP基体 中的分散极 差… ；(3)热机械加工时木质填料易降解。本文专 门针对这些问题 ，介绍了国内外的研究进展及解决 方法 。 1 木塑复合材料的制备及其方法特点 目前 ，主要有两种制备木塑复合材料的方法。 第一种叫做混合复合型木塑复合材料 ，第二种为塑 合木类木塑复合材料。混合型木塑复合材料是先将 木质填料(例如木纤维 、木粉 、木刨花、木片等)或塑 料部分 (聚丙烯、低密 度聚 乙烯、高密 度聚 乙烯、 PHBV(B一羟基丁酸和 p一羟基戊酸的共 聚体 )、聚 酯 、聚苯乙烯等)进行一定程度的预处理 ，再通过 压制成型、注射成型或挤出成型的工艺成型得到制 品，也可以在成型前有一步混合造粒的过程。塑合 木类木塑复合材料是将木质材料浸入单体(苯胺和 吡咯、丙烯酰胺、丙烯腈 、乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸 甲酯等)中，然后通过加入 自由基引发剂 ，或者升 维普资讯 http://www.cqvip.com
维普资讯htp:/www.cqvip.com 2004年第33卷第3期 合成材料老化与应用 温、辐射等方法使体系固化交联的一种成型方法。件下用马来酸酐对线型低密度聚乙烯进行加成反 1.1混合复合型木塑复合材料 应,将MA上的极性基团引入到非极性的聚乙烯分 这种工艺是一种高效、廉价、应用范围广泛的子中,形成 LLDPE-MA共聚物,PE改性后,大 复合材料成型方法,加工方便,无污染,适合于连分子上接有极性基团,而木纤维分子中的羟基,由 续大批量的生产,具有极大的市场潜力。 于极性相近,分子间力作用力增强,即二者间的相 对于普通的没加任何助剂填料的此类材料,各容性增强,从而提高了复合材料的整体性能 项性能指标都很差,关键是木纤维的极性和塑料材11.3添加第三组分 料的非极性,从而导致两相体系的相容性差。因 这是目前采用最多的一种加工方法 而,要改善木塑复合材料的性能,要从改变木和塑 这种第三组分一般是一端含有极性基团,一端 料的相容性开始入手。对于混合复合型木塑复合材含有非极性基团的化合物。使得极性的一端和木质 料,改善相容性的方法主要有下列三种方法21。 部分相容,而非极性的一端则和塑料部分相容,从 1.1.1对木质部分进行预处理 而在两相之间起到一个桥梁的作用而将两相结合在 木质的预处理主要分物理和化学两类大的起。一般相容性的改善是通过降低总的木纤维的 方法。 表面自由能的方式改善的,降低纤维之间的凝聚 物理方法:(1)物理加工。通过拉伸、压延和力,提高聚合物基体的容纳能力,提高纤维的分散 热处理等方法对木纤维或木粉等进行预先处理,这 程度,改善纤维的取向,通过链间的机械的链锁提 种方法不改变其表面的化学组成,但是可改变纤维高界面的粘结。这类物质主要有硅烷偶联剂、钛 的结构与表面性能。(2)静电表面刻蚀。主要采用酸酯偶联剂、乙烯丙烯酸酯共聚物(EA)、马来 电晕放电刻蚀。静电刻蚀可使木质纤维表面活性提酸酐改性聚丙烯(MAP)、酚醛树脂等。MAP 高,改变表面能。(3)碱处理法。将木质部分用碱端含有酐基,能够与木粉中纤维素的羟基发生酯化 液处理,经过处理后的主体纤维素的化学结构并没反应,减少纤维素中的活性羟基,降低木粉的极 有改变,但其中的部分果胶、木质素和半纤维素等性;MAP的另一端是长的大分子链与P基体有 低分子杂质能被碱液溶解,而使微纤旋转角减小,良好的相容性,通过与PP的缠结作用使木粉与PP 分子取向提高,从而提高微纤的断裂强度等。(4)基体有着很强的界面结合,从而在两者之间形成 酸处理。是用低浓度的酸液处理木质部分。主要除定厚度的界面层 去影响材料性能的果胶等杂质。(5)有机溶剂处 体系的相容性并非与偶联剂的用量成正比关 理。主要用来脱去木质中的蜡质,从而提高木质部系,而是与偶联剂在木粉颗粒表面的覆盖程度有 分和聚合物基体间的粘结性 关。如果偶联剂用量太少,会因为填料表面的包敷 化学方法:(1)表面接枝法。用光引发或辐射不完全,难以形成良好的偶联分子层,起不到理想 引发法将接枝单体接枝到纤维上,降低吸水率来改的偶联效果和增容作用。用量太多,则偶联剂过 善与聚合物的界面性能。(2)界面偶合,纤维(或剩,在木粉表面会覆盖过多的偶联剂分子,形成多 聚合物基体)与偶联剂形成共价键来改变界面粘合分子层,易造成填料与树脂之间界面结构的不均匀 性。如釆用硅烷、异氰酸酯等偶联剂处理纤维,改性,且偶联剂中未反应的其他基团也会产生不良作 善纤维与树脂的相容性。 用,从而降低复合材料的力学性能4。 1.1.2对塑料部分的预处理 1.2塑合木类木塑复合材料 由于塑料和木质的极性不同,如果不改性木质 这类成型方法适宜于生产小批量、高强度的特 为非极性,则可改性塑料为极性,从而改善木纤维殊结构的产品,该法虽有单体易挥发的缺点,但设 素相和塑料相的相容性。具体方法可以用溶剂来改备投资小,易于工业化生产 性塑料的极性,也可以将塑料和添加剂直接投入双 木塑复合材料具有优异的物理力学性能,这主 螺杆挤出机,使塑料在熔融状态下发生接枝反应等要是树脂对木材的填充强化作用的结果。木材中单 改变极性。有研究用马来酸酐(MA)对线型低密度体的浸注量是十分关键的一个因素。为了让有机单 聚乙烯( LLDPE)作改性处理,在自由基存在的条体能够尽量均匀地进入木材内部,浸注一般用真空
2004年第 33卷第 3期 合成材料老化与应用 49 温、辐射等方法使体系固化交联的一种成型方法。 1．1 混合复合型木塑复合材料 这种工艺是一种高效 、廉价、应用范围广泛的 复合材料成型方法，加工方便，无污染 ，适合于连 续大批量 的生产 ，具 有极大 的市场潜力 。 对于普通的没加任何助剂填料的此类材料，各 项性能指标都很差，关键是木纤维的极性和塑料材 料的非极性 ，从而导致两相体系 的相容性差。因 而 ，要改善木塑复合材料的性能 ，要从改变木和塑 料的相容性开始人手。对于混合复合型木塑复合材 料，改善相容性的方法主要有下列三种方法 。 1．1．1 对木质部分进行预处理 木质 的预处理 主要分 物理 和化 学两 类 大 的 方 法。 物理方法 ：(1)物理加工。通过拉伸、压延和 热处理等方法对木纤维或木粉等进行预先处理 ，这 种方法不改变其表面的化学组成 ，但是可改变纤维 的结构 与表 面性 能。(2)静 电表面刻 蚀。 主要采用 电晕放 电刻蚀 。静 电刻蚀 可使 木质 纤维表面活性提 高 ，改变表面能。(3)碱处理法。将木质部分用碱 液处理 ，经过处理后的主体纤维素的化学结构并没 有改变，但其中的部分果胶、木质素和半纤维素等 低分子杂质能被碱液溶解，而使微纤旋转角减小， 分子取向提高，从而提高微纤 的断裂强度等。(4) 酸处理。是用低浓度的酸液处理木质部分。主要除 去影响材料性 能的果胶等杂质。(5)有机溶剂处 理。主要用来脱去木质中的蜡质 ，从而提高木质部 分和聚合物基体间的粘结性。 化学方法：(1)表面接枝法。用光引发或辐射 引发法将接枝单体接枝到纤维上 ，降低吸水率来改 善与聚合物的界面性 能。(2)界面偶合 ，纤维 (或 聚合物基体)与偶联剂形成共价键来改变界面粘合 性。如采用硅烷、异氰酸酯等偶联剂处理纤维 ，改 善纤维与树脂的相容性。 1．1．2 对塑料部分的预处理 由于塑料和木质的极性不同，如果不改性木质 为非极性 ，则可改性塑料为极性，从而改善木纤维 素相和塑料相的相容性。具体方法可以用溶剂来改 性塑料的极性 ，也可以将塑料和添加剂直接投入双 螺杆挤出机 ，使塑料在熔融状态下发生接枝反应等 改变极性。有研究用马来酸酐(MA)对线型低密度 聚乙烯(LLDPE)作改性处理 ，在 自由基存在的条 件下用马来酸酐对线型低密度聚乙烯进行加成反 应，将 MA上的极性基团引入到非极性的聚乙烯分 子中，形成 LLDPE—MA共聚物，PE改性后 ，大 分子上接有极性基团，而木纤维分子中的羟基 ，由 于极性相近 ，分子问力作用力增强，即二者间的相 容性增强，从而提高了复合材料的整体性能 J。 1．1．3 添加第三组 分 这是 目前采用最 多的一种加工方法 。 这种第三组分一般是一端含有极性基团，一端 含有非极性基团的化合物。使得极性的一端和木质 部分相容 ，而非极性 的一端则和塑料部分相容 ，从 而在两相之间起到一个桥梁的作用而将两相结合在 一 起。一般相容性 的改善是通过降低总的木纤维的 表面 自由能的方式改善 的，降低纤维之间的凝 聚 力 ，提高聚合物基体的容纳能力 ，提高纤维的分散 程度 ，改善纤维 的取 向 ，通过链 问的机械 的链锁提 高界面的粘结。 这类物质 主要有硅烷偶联剂、钛 酸酯偶联剂、乙烯．丙烯酸酯共聚物(EAA)、马来 酸酐改性聚丙烯(MAPP)、酚醛树脂等。MAPP一 端含有酐基 ，能够与木粉中纤维素的羟基发生酯化 反应 ，减少纤维素中的活性羟基 ，降低木粉的极 性 ；MAPP的另一端是长的大分子链与 PP基体有 良好的相容性，通过与 PP的缠结作用使木粉与 PP 基体有着很强的界面结合 ，从而在两者之问形成一 定厚度 的界面层 一 。 体系的相容性并非与偶联剂 的用量成正比关 系，而是与偶联剂在木粉颗粒表 面的覆盖程度有 关。如果偶联剂用量太少 ，会因为填料表面的包敷 不完全，难以形成 良好的偶联分子层 ，起不到理想 的偶联效果 和增容作用。用量太 多，则偶联剂过 剩，在木粉表面会覆盖过多的偶联剂分子，形成多 分子层，易造成填料与树脂之间界面结构的不均匀 性 ，且偶联剂中未反应的其他基团也会产生不 良作 用 ，从而降低复合材料的力学性能 J。 1．2 塑合木类木塑复合材料 这类成型方法适宜于生产小批量、高强度的特 殊结构的产品，该法虽有单体易挥发的缺点 ，但设 备投资小 ，易于工业化生产。 木塑复合材料具有优异的物理力学性能 ，这主 要是树脂对木材的填充强化作用的结果。木材中单 体的浸注量是十分关键的一个因素。为了让有机单 体能够尽量均匀地进入木材内部 ，浸注一般用真空 维普资讯 http://www.cqvip.com
维普资讯htp/www.cqvip.com 刘建勇等木塑复合材料及其研究进展 浸注,而且要保持真空度的稳定,同时根据加工件( Confocal Microscopy)等 的大小,维持一定的浸泡时间。浸渗率的大小决定 (3)充分利用木质部分的可完全降解性能,研 于浸渗时的真空度、压力和时间。但也有研究表究可完全降解新型“绿色”复合材料 明,常压下浇注更优。国外有研究将单体分子 A. M. CUNHA等利用松树木粉和一种市售的淀 MMA灌入一种来自孟加拉国的用作燃料的木材,粉-醋酸纤维素在一种同向旋转的双螺杆挤出机里 在泵加压与正常温度和压力的情况下,比较浇注的混合均匀,然后将混合物注射入试样的模具里,制 方式对木塑复合材料不同性能的影响。甲醇得试样。研究中发现在加工中,木粉比较容易受到 (MeOH)作为溶胀剂和MMA的体积比例是30:热机械的作用而部分降解。木粉的含量和剪切粘度 70。结果表明,在真空状态下灌注单体小分子的性之间有一定的线性关系。当木粉的含量在40% 能参数比在常态下所得的参数大得多。当加入50%时,复合材料显示出类似牛顿流体的一些行 MeOH后,MMA对木纤维的接枝率在这两种情况为,而与加工温度无关。另外,对于这些混合物 下的差距就小得多了。助剂MeOH的加入很显著剪切粘度并不随着温度的升高而降低。 地增加了接枝率、拉伸强度、弯曲强度和抗压强 M. KAZAYAWOKO等将质量百分含量20%或 度,以至于可以认为实际上在真空灌注和常态灌注者30%的凤梨纤维纵横交错排列,然后用PHBV 只有很小的区别。综合各方面的性能参数,认为常将其粘结在一起,以此制得能够完全降解的环境友 态下浇注更优。 好的绿色的复合材料。将所得的绿色复合材料和不 木塑复合材料中树脂的含量决定于单体的转化同种类的木材样品进行比较。即使这些绿色复合材 率。一般地,材料的性能和转化率是一种线性关料的拉伸强度和弯由强度比在纹理方向上的木材试 系。在热聚合法中,转化率与引发剂的浓度、聚合样的要低,但是在垂直于木材的纹理方向上,却比 温度和时间有关。木塑合木型木塑复合材料具有尺普通的木材样品高很多。当将它们和纯的PHBV树 寸稳定性好、强度高、硬度大、耐磨、抗压性强等腊样品比较时,发现,无论拉伸强度还是弯曲强 特点,然而这些反应的单体主要层积在木材的细胞 度,这些复合材料的都要高很多。扫描电镜照片显 示,在微观结构上,当将试样拉伸以后,其端面照 腔内,而没有进入细胞壁,故尺寸稳定性的提高 片显示有纤维被拔出现象,说明纤维和聚合物之间 有限。 的粘结并不理想。6 2木塑复合材料的研究方向展望 总之,木塑复合材料是一种新型绿色环保材 料,对其研究具有显著的经济和社会效益,具有广 (1)深入研究木质填料改性的方法,改性木质阔的开发前景。 研究木材接枝、酯化等从木材方面改型的方参考文献 法,通过处理木质部分来改变木塑之间的相容性是1 Moslemia a. Advanced Performance material 提高木塑复合材料的最有效的途径。只有这种方法 1999,6:161~179 才能彻底地改变木质的极性,解决木质部分氢键对2尹以高,钟圣兆,夏成林塑木复合材料的研制与 材料性能的影响。 性能塑料工业,2002,30(6):20~21 (2)从微观上分析木塑复合材料,探索微观结3 Kazayawoko M. Balatinecz J 构与性能的关系。 Journal of Materials Science, 1999, 34: 6189-6199 在研究木塑复合材料方面,三个主要的方法都4张明珠,薛平,周普萍.木粉/再生热塑性塑料复 是基于微观力学分析:微观粘结测试,单丝复合测 合材料性能的研究.塑料,2000,29(5):39 试和单丝拔出测试,这是目前比较常用的微观5M. Mozaffar Husain, Mubarak A.Kha M. Azam 分析6。 Ali, K. M. Idriss Ali. Radiat. Phys. Chem. 1996 般使用的仪器是扫描电镜(SEM),红外光 48(6):781~786 谱(FIR),反向气体色层法(ICC),共焦显微镜 (下转第55页)
50 刘建勇等 木塑复合材料及其研究进展 浸注 ，而且要保持真空度的稳定，同时根据加工件 的大小 ，维持一定的浸泡时间。浸渗率的大小决定 于浸渗时的真空度、压力和时间。但也有研究表 明，常压 下 浇注更 优。国外 有 研究 将 单体 分子 MMA灌人一种来 自孟加拉 国的用作燃料 的木材， 在泵加压与正常温度和压力的情况下 ，比较浇注的 方式 对 木 塑 复合 材 料 不 同性 能 的影 响。 甲醇 (MeOH)作 为溶胀剂 和 MMA的体积 比例 是 3O： 7O。结果表明，在真空状态下灌注单体小分子的性 能参 数 比在常 态下所 得 的参 数大得 多。当加 入 MeOH后，MMA对木纤维的接枝率在这两种情况 下的差距就小得多了。助剂 MeOH的加入很显著 地增加 了接枝率 、拉伸强度、弯曲强度和抗压强 度，以至于可以认为实际上在真空灌注和常态灌注 只有很小的区别。综合各方面的性能参数 ，认为常 态下浇注更优 。 木塑复合材料中树脂的含量决定于单体的转化 率。一般地，材料的性能 和转化率是一种线性关 系。在热聚合法中，转化率与引发剂的浓度、聚合 温度和时间有关。木塑合木型木塑复合材料具有尺 寸稳定性好、强度高、硬度大 、耐磨、抗压性强等 特点，然而这些反应的单体主要层积在木材的细胞 腔内，而没有进 入细胞壁 ，故尺寸稳定性 的提高 有限 。 2 木塑复合材料的研究方 向展望 (1)深入研究木质填料改性 的方法，改性木质 表面，是最根本有效的途径和方法。 研究木材接枝 、酯化等从木材方面改 型的方 法 ，通过处理木质部分来改变木塑之间的相容性是 提高木塑复合材料的最有效的途径。只有这种方法 才能彻底地改变木质的极性 ，解决木质部分氢键对 材料性能 的影 响。 (2)从微观上分析木塑复合材料 ，探索微观结 构与性能的关系。 在研究木塑复合材料方面，三个主要的方法都 是基于微观力学分析：微观粘结测试，单丝复合测 试和单 丝拔 出测试 ，这是 目前 比较 常用 的微观 分析‘。 一 般使用的仪器是 扫描 电镜 (SEM)，红外光 谱(FTIR)，反向气体色层法 (IGC)，共 焦显微镜 (ConfocalMicroscopy)等 ]。 (3)充分利用木质部分的可完全降解性能，研 究可完全降解新型 “绿色”复合材料。 A．M．CUNHA等利用松树木粉和一种市售的淀 粉 一醋酸纤维素在一种同向旋转的双螺杆挤出机里 混合均匀，然后将混合物注射人试样的模具里，制 得试样。研究中发现在加工中，木粉比较容易受到 热机械的作用而部分降解。木粉的含量和剪切粘度 之间有一定的线性关系。当木粉 的含量在 40％ ～ 50％时，复合材料显示 出类似牛顿流体的一些行 为，而与加工温度无关。另外 ，对于这些 混合物， 剪切粘度并不随着温度的升高而降低 J。 M．KAZAYAWOKO等将质量百分含量 20％或 者 30％ 的凤 梨 纤 维 纵 横 交 错 排列 ，然 后 用 PHBV 将其粘结在一起 ，以此制得能够完全降解的环境友 好 的绿色的复合材料。将所得的绿色复合材料和不 同种类的木材样品进行 比较。即使这些绿色复合材 料的拉伸强度和弯曲强度比在纹理方向上的木材试 样的要低 ，但是在垂直于木材的纹理方向上 ，却 比 普通的木材样品高很多。当将它们和纯的 PHBV树 脂样品比较时，发现 ，无论拉伸强度还是弯曲强 度，这些复合材料的都要高很多。扫描电镜照片显 示，在微观结构上，当将试样拉伸以后 ，其端面照 片显示有纤维被拔出现象 ，说明纤维和聚合物之间 的粘结并不理想。 总之 ，木塑复合材料是一种新型绿色环保材 料，对其研究具有显著的经济和社会效益 ，具有广 阔 的开发前景 。 参考文献 1 MoslemiA A ． Advanced Performance Materials ， 1999，6：161～179 2 尹以高，钟圣兆，夏成林．塑木复合材料的研制与 性能．塑料工业 ，2002，30(6)：20～21 3 Kazayawoko M ． BalatineczJJ ．MatuanaL M ． JournalofMaterialsScience，1999．34：6189～6199 4 张明珠，薛平 ，周普萍．木粉／再生热塑性塑料复 合材料性能的研究．塑料，2000，29(5)：39～4O 5 M．Mozafar Husain，Mubarak A．Khan，M．Azam Ali，K．M．IdrissAli．Radiat．Phys．Chem．1996， 48(6)：78l～786 (下转第55页) 维普资讯 http://www.cqvip.com
维普资讯htp:/www.cqvip.com 2004年第33卷第3期 合成材料老化与应用 2.氢化聚异丁烯在汽油添加剂中的应用 PBA中的极性基团在金属表面可形成一层保护膜 巴斯夫公司将分子量约为1000且分布狭隘的来阻止沉积物的形成,是一种优良的清洁去垢剂。 聚异丁烯采用催化剂及巴斯夫的高压氢化、氨基化巴斯夫的添加剂产品 Keropur快乐跑中最重要的成 技术,获得化学上纯的 Kerocom PIBA。 Kerocom份就是 Kerocom PIBA。 (以上信息由韩秀山提供) 新型聚烯烃催化剂通过验收 扬子石化公司研究院和中科院上海有机化学研用量、降低主催化剂成本等方面开展研究,成功设 究所联合研制的“新型结构可控性烯烃聚合催化计合成了30多个系列新型非茂烯烃聚合催化剂, 剂”,于5月18日通过了“863计划——新材料领具有良好的工业化应用前景,可望形成具有我国自 域特种功能材料技术主题专家组”的评审验收。 主知识产权的新一代聚烯烃催化剂技术。目前该项 该项目是国家科技部在2001年立项,2002年目已申请了8项国家发明专利和1项国际发明专 正式开题研究。该课题组针对工业化的需求,从催利。预计该项目将于明年底完成工业化应用试验 化剂的结构控制、负载化、稳定性、减少助催化剂 尼龙纳米复合材料应用前景广阔 尼龙(PA)纳料复合材料是近年来研究较为套筒等。(3)包装行业可用于高阻隔隔饮料瓶、啤 活跃的一个领域。它具有密度较低、比强度和比模酒瓶和薄膜。 量髙、髙强度、高阻隔、高抗冲、耐热、阻燃等优 随着纳米复合材料制备技术的发展和应用领域 异性能,广泛应用于各个方面:(1)汽车制动器、的开拓,纳米复合材料用量将迅速增长。1999年 风扇叶片、保险杠、车体、车门等,如丰田的世界纳米复合材料用量约1000t,全部为PA系材 Amery型车。(2)武器装备可用于弹托、枪托、弹料。预计2004年将达12.5万t,2008年对纳米复 匣等,以及坦克发动机的弯管接头、高压拉杆轴合材料需求量将达23万t。据预测,2004年全球 套、进排气管密封垫、定时齿轮箱、通风装置、炮PA复合材料市场产值为5100万英镑,2009年为2 塔内贮箱、大口径弹带、干扰火箭弹的高强度塑料亿英镑,2004-2009年平均年增长率为31%。 (以上信息由扬子石化公司研究院郑宁来提供) (上接第50页) 6 Kzazyawoko M, Balatinecz JJ, LM Matuana Jour- 7 Cunha A M. Liu Z Q Feng Y. Yi X-S. Bemardo C al of Materials Science. 1999. 34: 6189 A. Journal of Materials Science, 2001, 36: 4903 6199 4909
2004年第 33卷第 3期 合成材料老化与应用 55 2．氢化聚异丁烯在汽油添加剂中的应用 巴斯夫公司将分子量约为 1000且分布狭隘的 聚异丁烯采用催化剂及巴斯夫的高压氢化、氨基化 技术 ，获得化 学上 纯 的 Kerocom PIBA。Kerocom PIBA中的极性基团在金属表面可形成一层保护膜 来阻止沉积物的形成 ，是一种优 良的清洁去垢剂。 巴斯夫的添加剂产品 Keropur快乐跑中最重要的成 份就是 KerocomPIBA。 (以上信息由韩秀山提供 ) 新型聚烯烃催化剂通过验收 扬子石化公司研究院和中科院上海有机化学研 究所联合研制的 “新型结构可控性烯烃聚合催化 剂”，于 5月 18日通过了 “863计划——新材料领 域特种功能材料技术主题专家组” 的评审验收。 该项 目是国家科技部在 2001年立项，2002年 正式开题研究。该课题组针对工业化的需求 ，从催 化剂的结构控制、负载化、稳定性、减少助催化剂 用量、降低主催化剂成本等方面开展研究 ，成功设 计合成了30多个系列新 型非茂烯烃 聚合催化剂 ， 具有良好的工业化应用前景 ，可望形成具有我国自 主知识产权的新一代聚烯烃催化剂技术。目前该项 目已申请 了 8项国家发 明专利 和 1项国际发明专 利。预计该项 目将于明年底完成工业化应用试验。 尼龙纳米复合材料应用前景广阔 尼龙 (PA)纳料复合材料是近年来研究较为 活跃的一个领域。它具有密度较低、比强度和比模 量高、高强度、高阻隔、高抗冲、耐热、阻燃等优 异性能，广泛应用 于各个方面：(1)汽车制动器、 风扇 叶 片、保 险杠、车 体、车 门等 ，如 丰 田的 Game~型车。(2)武器装备可用于弹托 、枪托、弹 匣等 ，以及坦克发动机的弯管接头、高压拉杆轴 套、进排气管密封垫、定时齿轮箱、通风装置、炮 塔内贮箱、大 口径弹带、干扰火箭弹的高强度塑料 套筒等。(3)包装行业可用于高阻隔隔饮料瓶、啤 酒瓶和薄膜。 随着纳米复合材料制备技术的发展和应用领域 的开拓，纳米复合材料用量将迅速增长。1999年 ， 世界纳米复合材料用量约 lO00t，全部为 PA系材 料。预计 2004年将达 12．5万 t，2008年对纳米复 合材料需求量将达 23万 t。据预测，2004年全球 PA复合材料市场产值为 5100万英镑 ，2009年为 2 亿英镑，2004～2009年平均年增长率为 31％。 (以上信息由扬子石化公 司研究院郑宁来提供 ) (上接第 50页) 6 KzazyawokoM，BalatineczJJ，LMMatuanaJour一 7 CunhaAM．LiuZQ．FengY．YiX—S．BemardoC nal of Materials Science， 1999， 34： 6189 A．Journ alof MaterialsScience，2001， 36：4903 ～ 6199 ～4909 维普资讯 http://www.cqvip.com