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功能型塑木复合材料应用前景

放大字体  缩小字体 发布日期:2025-12-05   浏览次数:3
核心提示:电磁功能型塑木复合材料在建筑、装饰、包装等领域具有巨大的应用前景,目前研究较为广泛的为抗静电型及电磁屏蔽型塑木复合材料产品

电磁功能型塑木复合材料在建筑、装饰、包装等领域具有巨大的应用前景,目前研究较为广泛的为抗静电型及电磁屏蔽型塑木复合材料产品。当前电磁功能型塑木复合材料的产业化进程还比较缓慢,我国对电磁功能型塑木复合材料的大规模应用实例还较少,属于函待开发的功能型新材料领域。

建筑领域

电磁功能型塑木复合材料在建筑领域可制造地板、墙板、吊板等,使其具备防辐射、抗静电等功能,对于预防因静电引发的火灾和爆炸等灾害具有重要意义。黑龙江省木材科学研究所研发出将高强度的短切碳纤维用于增强未塑复合材料制备出具有抗静电功能的复合材料,使复合材料的抗拉强度提高了6.71%~63.56%,抗弯强度提高4.57%~52.18%,在保持复合材料抗静电性能的基础上增强了其物理力学性能,产品可在建筑结构材料领域大规模推广。另有研究通过构造PVC片材地板表层、PVC塑木板层、防滑防静电层的3层结构发明了一种多功能型塑木地板制备出的地板具备抗静电、防水、阻燃等优点,在建筑、家具领域中具备潜在应用价值。

装饰领域

电磁功能型塑木复合材料在装饰领域可用于幕墙、室内装饰板等,使其具有屏蔽电磁波、抗静电等功能。安徽宣城福美达新材料有限公司采用芯一面结构发明了一种多功能型塑木复合材料。通过在较少未质含量面层中添加功能剂,解决了功能助剂添加量高的问题,目前该技术已应用于幕墙装饰、风景园林等领域。陈庆等[44]通过将石墨烯内嵌于管状尖晶石型铁氧物中用于增强塑木复合材料制备出具备屏蔽宽频电磁波功能的塑木装饰板,在保持了塑木复合材料轻质优点的同时,增强了材料的电磁屏蔽功能,该材料可应用于外墙装饰板、室内装饰板等装饰物。

包装领域

电磁功能型塑木复合材料在包装领域可以制造特种设备或仪器的包装箱、防护板等,使其具备抗静电、电磁封闭性、防电磁辐射等功能。科研人员通过石墨烯及抗静电剂对高密度聚乙烯改性,随后将木粉及改性的高密度聚乙烯混合挤出成型发明了一种防静电防火塑木型材,其利用石墨烯与抗静电剂的协同效应,增强了复合材料的抗静电性能,随后加入阻燃剂,使复合材料具备良好的抗静电性能和阻燃性能,并且机械性能也较为优异,可应用于制造托盘、包装箱等包装物。通过添加电磁引导剂进行电磁的塑木材料内部传导隔离,发明一种具备良好电磁屏蔽性能的木塑复合材料,该材料可应用于制作防护板、防护门等包装物。

研究展望

纵观电磁功能型木塑材料的研究历程,国内外研究者在电磁功能助剂选用及改良、电磁机理解析以及产业化推广等方面已开展了一定程度的研究,相关研究成果和产品的应用已经证实电磁功能型木塑拥有巨大的市场应用前景,具有重要的研究价值和社会意义。但就研究现状来讲,该领域的研究整体上还不够系统全面。电磁功能型塑木在功能助剂优选及改良、复合材料界面性能优化、电磁及导电机理解析以及推进产品产业化进程等方面还有待深入研究,今后可围绕以下4个方面展开。

1)电磁功能助剂在塑木中的分散性优劣对其电磁性能影响极大,目前对于电磁功能助剂的分散性研究仍较少,开发电磁性能优异且分散性良好的助剂、优化功能助剂的添加方式或工艺方法是未来研究的热点之一。

2)木材纤维与树脂基体之间极性、亲水性的差异是影响塑木复合材料界面结合性能的关键因素之一,电磁功能性助剂的引入增加了界面结合性能的复杂程度。因此,需着重开展有利于塑木界面结合且电磁性能优异的功能助剂及其工艺方法的研究。

3)目前对于电磁功能型塑木的电磁及导电机理缺乏统一的解析理论,需要加强对塑木电磁路径的探究,从宏观和微观性能相互映证的角度系统解析塑木电磁及导电机理。

4)电磁功能型塑木具有巨大的应用潜力和广阔的市场需求,因其制备工艺复杂以及生产成本较高,限制了规模化生产,探究简易成型工艺、制造性能优良且成本适中的功能型塑木对于推动其产业化进程具有重要意义。

 
 
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