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纳米增强塑木复合材料研究方向

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-08-04   浏览次数:506
核心提示:由于塑木可以利用各种废旧塑料、废木料和木材加工后的剩余物以及农作物秸秆等为原材料,因此有助于减少这些废旧物的浪费以及由此而引起的环境污染问题。与传统木质材料相比,塑木 具有较低的吸水性、防蛀耐腐、便于清洗、无甲醛释放以及不易变形开裂等优点,因此可以在很多领域代替原木、人造板、塑料和铝合金等材料的使用。

由于塑木可以利用各种废旧塑料、废木料和木材加工后的剩余物以及农作物秸秆等为原材料,因此有助于减少这些废旧物的浪费以及由此而引起的环境污染问题。与传统木质材料相比,塑木 具有较低的吸水性、防蛀耐腐、便于清洗、无甲醛释放以及不易变形开裂等优点,因此可以在很多领域代替原木、人造板、塑料和铝合金等材料的使用。然而,目前 塑木 还存在强重比低、热稳定性差、容易老化等不足,如何克服或改善 塑木 自身的这些缺点,使其在更多领域发挥更重要的作用,是目前塑木研发领域关注的主要问题。



纳米材料是近年来开发的一种性能优异的新型材料,具备较好的塑性、韧性和量子尺寸效应等,例如纳米材料的刚度及强度都比一般粗晶材料高4~5 倍。用纳米材料增强植物纤维基复合材料,可提高其阻燃、抗老化和力学等性能。近年来国内外进行利用纳米无机化合物、纳米有机化合物等改善 塑木 物理力学性能和阻燃、耐老化等功能性方面的研究进展。传统 塑木 与纳米材料的复合,可使其功能更全面、应用领域更广泛,从而为社会创造更多的经济效益,今后可从以下几个方面展开系统研究。

1)目前利用纳米材料增强 塑木 在国内外已有丰富的研究成果,但众多无机纳米添料在塑木 中的添加量都有限,当加入量过多时容易发生团聚进而丧失其优良的纳米特性,且易削弱纳米材料在 塑木 中的增强效果。为提高纳米材料的添加量,可从无机纳米颗粒功能化改性角度出发,改善纳米粒子和聚合物之间的相容性。
2)多种类无机纳米材料可同时提高 塑木 的力学、阻燃和抗紫外老化等性能,但纳米添料复配增强 塑木 相关方面的研究机理目前尚不清楚,需要进一步优化调控。
3)利用纳米材料增强 塑木 的规模化生产问题尚未得到解决。在工业生产方面,因纳米添料成本较高、不易施工限制了其规模化应用,今后可尝试使用性价比更高的前驱体,采用更为简便的合成方法来完善生产工艺流程,从而进一步降低纳米材料增强 塑木 的成本推动纳米增强 塑木 的工业化进程。
4)有机纳米增强 塑木 的研究有待深入。需进一步揭示有机纳米添料性能和结构之间的关联,通过内在机理的解析为高性能、多功能型有机纳米材料增强 塑木 的研发奠定基础。



 
 
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