在全球能源转型与可持续发展的背景下，传统高能耗材料的使用模式正逐步向绿色、低碳方向转变。塑木复合材料作为一种典型的生物基复合材料，由植物纤维与热塑性塑料复合而成，其兼具木材的天然质感和塑料的耐候性、可加工性，在户外建筑、园林景观、交通运输等领域得到了广泛应用。
然而，由于塑木中含有大量亲水性的植物纤维（通常质量分数在50%以上），在户外长期服役过程中，易受光照、温度、湿度、微生物等多重环境因素的影响，导致材料表面变色、界面脱粘、力学性能下降等问题，严重制约了其使用寿命与工程可靠性。因此，系统研究 塑木不同环境条件下的老化行为，揭示其老化机理，对于材料改性、寿命预测及工程应用具有重要的现实意义。目前，针对塑木的老化研究主要分为自然老化与人工加速老化两大类。自然老化实验能够真实反映材料在特定气候条件下的性能演变，人工加速老化实验可通过控制光照、温度、湿度等参数，实现快速、可重复的老化模拟，常用的方法包括冻融老化、湿热老化、氙灯老化、紫外老化、热氧老化等。已有研究表明：水分侵入、微生物定殖及气候风化是驱动塑木性能劣化的主要外部因素，其作用机制包括孔隙率增加、界面结合力削弱及表面亲水性转变等。然而，针对不同老化条件下材料多维度性能的系统对比研究仍较为有限。与实木相比，塑木是一种更复杂的复合材料，老化后材料表面纤维裸露和微裂纹会降低表面接触角，加速水分渗透与性能劣化。因此，表面润湿性是评价塑木老化程度的重要指标之一。静态接触角仅能反映液滴在材料表面的初始润湿状态，无法描述润湿过程中的动态演变。为更准确地量化液体在材料表面的铺展与渗透行为，可通过动态润湿模型拟合接触角随时间的变化曲线，有效表征液滴在 塑木的润湿动力学，从而揭示老化对材料表面润湿行为的影响。中国幅员辽阔，气候类型多样，塑木在不同地区的服役环境差异显著。例如，乌鲁木齐地区具有干热、强紫外辐射的特点，而南京地区则以湿热、多雨、微生物活动频繁为特征。这两种典型气候对塑木的老化机制存在本质差异，尤其是在老化过程中，植物纤维与塑料基体之间的协同降解机制、界面结合力的演变规律，以及这些微观变化与宏观性能劣化之间的内在关联，仍有待深入探究。有系统对比了新疆乌鲁木齐（干热）、江苏南京（湿热）2种典型气候区户外老化，以及氙灯老化、热氧老化2种人工加速老化，对麦秸/PVC复合材料（WSPC）结构与性能的影响；通过动态润湿模型量化了不同老化条件下WSPC表面的润湿动力学行为，并基于半衰期预测模型，估算了WSPC的失效时间，以期为塑木的耐久性评估提供定量依据。
该系统研究了麦秸/PVC复合材料（WSPC）在4种老化条件下的性能演变规律。结果表明：不同老化环境对WSPC的老化机制存在显著差异。光照与湿热环境（氙灯老化、南京户外）主要引发光降解、纤维裸露、界面脱粘及微生物定殖；热氧老化则以基体降解为主，表现为表面粉化黄变；乌鲁木齐户外老化因强紫外辐射导致明显光褪色;户外老化对材料润湿性的影响远高于人工老化，2种户外老化样品的接触角降至90°以下，平衡接触角为49.7°~56.0°，转变为亲水表面。弯曲性能方面，热氧老化对WSPC的弯曲强度影响最大，破坏最为严重。半衰期预测模型结果表明：WSPC在南京户外环境中使用寿命最长（约9.7 年），热氧老化条件下使用寿命最短（约0.14年）。该研究为WSPC在乌鲁木齐干热、南京湿热等典型气候条件下的耐久性评估、材料配方优化及使用寿命预测提供了理论依据。
参考自《麦秸/PVC复合材料的老化行为与润湿性能研究》祁睿格等
