标题：木塑复合材料
简介
定义木塑复合材料（Wood-Plastic Composites,WPC）是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工  艺，生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材，称之为挤压木塑复合板材。主要特点木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。
1） 良好的加工性能 
木塑复合材料内含塑料和纤维，因此，具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木工器具即可完成，且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。
2） 良好的强度性能 
木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高，一般是木材的2——5倍。
3） 具有耐水、耐腐性能，使用寿命长 
木塑材料及其产品与木材相比，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长，可达50年以上。
4） 优良的可调整性能 
通过助剂，塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。
5） 具有紫外线光稳定性、着色性良好。
6） 其最大优点就是变废为宝，并可100%回收再生产。可以分解，不会造成“白色污染”，是真正的绿色环保产品。
7） 原料来源广泛 
生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维，另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。
8） 可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小。
随着对木塑复合材料的研发，生产木塑复合材料的塑料原料，除了有高密度聚乙烯或聚丙烯以外，还有聚氯乙烯和PS。工艺也由最早的单螺杆挤出机发展成第二代锥形双螺杆挤出机，再到由平行双螺杆挤出机初步造粒，再由锥形螺杆挤出成型，可以弥补难以塑化，抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差和拉伸强度低的特点。适用范围木塑复合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的应用，其中运用最广泛的是在建筑产品方面，占木塑复合用品总量的75%。木塑复合材料主要使用场所及用途见表1.3-1。
表1.3-1木塑复合材料主要使用场所及用途
场 所
类 别
主 要 用 途
规 格
室 外
户外板
草坪甬道、泳池包边、露天连廊
依用户要求提供
花箱板
花箱、树池、篱笆、垃圾桶
依用户要求提供
​装饰板
外墙装饰板、遮阳板、百叶窗条
依用户要求提供
​板凳条
座凳、椅条、靠背条、休闲桌面
依用户要求提供
​标志牌
标志牌、指示牌、宣传栏
依用户要求提供
​结构材
立柱、横梁、龙骨（可镶套金属件）
方形、圆形、工字型均可
​亲水铺板
码头铺板、水上通道、近水建筑
w 10－15cm h 2－3cm
​型（板）材
栈道、步道、桥板（实心或空心）
w 10－15cm h 2－3cm
​型（杆）材
扶手、护栏、栅栏、隔断、衬档
依用户要求提供
​花架走廊
——
依用户要求成套建筑
​户外凉亭
——
依用户要求成套建筑
​露天平台
——
依用户要求成套建筑
​简易停车房
——
依用户要求成套建筑
​室 内
地 板
——
h 1.2－1.8cm
顶 板
——
依用户要求提供
​墙 裙
——
依用户要求提供
​浴室板
——
依用户要求提供
​门窗框套
——
依用户要求提供
​室内隔断
——
依用户要求提供
​隔声板（墙）
——
依用户要求提供
​装饰线条
各类角线、边条、镶条、装饰条
依用户要求提供
​执行标准LY/T1613-2004挤压木塑复合板材理化性能应符合表1.5-1规定
表1.5-1 木塑复合材料的理化性能
项目
指标
​含水率（%) ≦
2
​硬度（HRR) ≧
58
​吸水厚度膨胀率（%) ≦
1
​静曲强度（MPa) ≧
20
​弯曲弹性模量（MPa) ≧
1800
​表面耐磨（G/100r）≦
0.08
​低温落锤冲击，破裂个数（个）≦
1
​加热后状态
无气泡。裂痕。麻点
​加热后尺寸变化率（%）
±2.5
​高低温反复尺寸变化率（%）
±20.2
​握螺钉力（N）≥
板面
1000
板材
800
​耐候性（MPa）≥
静曲强度
16
中国标准：GB/T 24137；GB/T 17657等。　
外国标准：比较著名的有：ASTM D7031 ；ASTM D7032；BS DD CEN/TS 15534-3等；
图书信息
  书 名： 木塑复合材料
作　者：（俄罗斯）克列阿索夫　，王伟宏，宋永明，高华　译
出版社：科学出版社
出版时间：2010-2-1
ISBN: 9787030267252
开本：16开
定价： 99.00元
内容简介
木塑复合材料这种新兴的环保材料产品在世界范围得到越来越多的关注和认向，其生产量和使用量都在逐年快速增加。本书以通俗易懂的语言和简洁明了的方式，系统地介绍了制造木塑复合材料所用原料（木质纤维材料、塑料、填料和偶联剂）的种类、性能及其在产品中的作用；在材料性能方面阐述了弯曲、压缩、拉伸、热膨胀一收缩、线性收缩、防滑性、吸水性状等物理力学性能的主要影响因素和变化规律；对新近引起企业和学术领域关注的热点问题，如燃烧性能、抗微生物降解性能、抗氧化性能以及流变性能等，进行了详细地阐述；在相关部分给出了原料与制品性能检测方法的国外标准，并简要介绍了具体方法。全书以大量的数据和丰富的例证作支撑材料，实用性强，理论分析深入，见解独到。
本书可供从事木塑复合材料生产、应用、产品检验和科学研究等工作的工程技术人员、科研人员和管理者阅读参考，也可供相关专业的大学生和研究生阅读。
图书目录
前言
第1章 绪论：木塑复合材料
1.1 WPC：价格制约
1.2 WPC：品牌和制造商
1.3 弯曲强度
1.4 弯曲模量与挠度
1.4.1 铺板板材
1.4.2 楼梯踏板
1.5 热膨胀－收缩
1.6 收缩
1.7 防滑性
1.8 吸水、膨胀与翘曲
1.9 微生物降解
1.10 抗白蚁性
1.11 燃烧性
1.12 氧化与破碎
1.13 光氧化和褪色
1.14 木塑复合材料——产品、发展趋势、市场容量和动态及未解决或部分解决的问题
1.14.1 WPC产品
1.14.2 公众认知度 
1.14.3 WPC市场容量和动态 
1.14.4 WPC：市场的竞争
1.14.5 尚未解决或仅部分解决的研发问题
参考文献
第2章 木塑复合材料铺板板材的组分：热塑性塑料
2.1 引言
2.2 聚乙烯
2.2.1 低密度聚乙烯(LDPE) 
2.2.2 中密度聚乙烯(hDPE) 
2.2.3 高密度聚乙烯（HDPE)
2.3 聚丙烯
2.4 聚氯乙烯
2.5 丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS)
2.6 尼龙6和其他的聚酰胺
2.7 结论
2.8 附录：塑料工业技术术语的定义及其缩写和塑料规范的ASTM测试
2.8.1 ASTM D 883“塑料相关的标准术语
2.8.2 ASTM D 1600“塑料相关术语的缩写” 
2.8.3 ASTM D 1784“硬质聚氯乙烯（PVC）和氯化聚氯乙烯(CPVC）的标准规范
2.8.4 ASTM D 1972“塑料制品的通用标记应用标准
2.8.5 ASTM D 4066“尼龙（PA）注射和挤出材料的标准分类方法” 
2.8.6 ASTM D 4101“聚丙烯注射和挤出材料标准规范” 
2.8.7 ASTM D 4216“硬质聚氯乙烯（PVC）和相关PVC及氯化聚氯乙烯（CPVC）建筑产品的标准规范” 
2.8.8 ASTM D 4396“常压塑料管及配件用硬质聚氯乙烯（PVC）和氯化聚氯乙烯（CPVC）的标准规范
2.8.9 ASTM D4673“丙烯腈一丁二烯一苯乙烯（ABS）塑料及合金模压和挤出材料的标准分类方法” 
2.8.10 ASTM D 4976“聚乙烯塑料模压和挤出材料标准规范
2.8.11 ASTM D 5203“回收废旧HI)PE模压和挤出材料的标准规范” 
2.8.12 ASTM D D 6263 “ 硬质聚氯乙烯（PVC).和氯化聚氯乙烯（CPVC）挤出棒材的标准规范” 
2.8.13 ASTM D 6779“聚酰胺（PA，）模压和挤出材料的标准分类方法” 
参考文献
第3章 木塑复合材料的组分：纤维素和木质纤维素填料
3.1 引言
3.2 美国WPC专利中关于纤维素填料的简要历史
3.2.1 WPC初期：热固性材料
3.2.2 纤维素在热塑性复合材料中作为增强组分
3.2.3 改善WPC二的力学及其他性能
3.2.4.改善填料与聚合物基体的相容性：偶联剂
3.2.5 木塑复合材料中除HDPE以外的塑料
3.2.6 纤维素：聚烯烃复合材料粒子 
3.2.7 发泡的木塑复合材料 
3.2.8 可生物降解的木塑复合材料
3.3 作为填料的木质纤维的一般性质
3.3.1 化学成分
3.3.2.木质素的不利影响
3.3.3 半纤维素的不利影响：蒸气爆破
3.3.4 长径比 
3.3.5 密度（比重） 
3.3.6 颗粒尺寸
3.3.7 颗粒形状
3.3.8 颗粒尺寸分布
3.3.9 比表面积
3.3.10 含水率和吸水性
3.3.11 填料的吸油性 
3.3.12 燃烧性
3.3.13 对复合材料力学性能的影响 
3.3.14 对塑料和复合材料褪色和耐久性的影响
3.3.15 对热熔黏度的影响
3.3.16 对成型收缩率的影响
3.4 木纤维
3.4.1 木粉 
3.4.2 锯末 
3.4.3 稻壳 
3.5 长天然纤维
3.6 造纸污泥
3.7 Biodac
3.7.1 Biodac释放的ⅦC
3.7.2 稻壳和Biodac在WPC 中作抗氧剂
参考文献
第4章 木塑复合材料的组分：矿物质填料
4.1 引言
4.2 矿物质填料的一般性质
4.2.1 化学组成
4.2.2 长径比 
4.2.3 密度（比重） 
4.2.4 粒子大小
4.2.5粒子的形状
4.2.6 粒子大小的分布
4.2.7 粒子的表面积
4.2.8 含水率：吸水能力
4.2.9 吸油能力
4.2.10 阻燃性能
4.2.11 对复合材料力学性能的影响 
4.2.12 对热熔体黏度的影响 
4.2.13 对成型收缩率的影响 
4.2.14 热性质
4.2.15 颜色：光学性质
4.2.16 对塑料和复合材料褪色及耐久性的影响 
4.2.17 健康性与安全性
4.3 填料
4.3.1 碳酸钙（CaCO3） 
4.3.N 滑石粉
4.3.3 Biodac（一种纤维素和矿物质填料的混合物） 
4.3.4 硅土（SiO2） 
4.3.5 高岭土
4.3.6 云母
4.3.7 硅酸钙
4.3.8 玻璃纤维
4.3.9 粉煤灰
4.3.10 炭黑 
4.4 纳米填料和纳米复合材料
4.5 结论
参考文献
第5章 木塑复合材料的组分：偶联剂
5.1 引言
5.2 本章概述
5.3 马来酸化聚烯烃（POLYBOND 、INTEGRATE、FUSABOND、EPOLENE EXXELOR、OREVAC、LOTADER、SCONA和一些不知名的系列产品） 
5.4 有机硅烷（DOW CORNING-Z6020，MOMENTⅣE A-172及其他产品） 
5.5 METABLENTMA3000（丙烯酸改性聚四氟乙烯） 
5.6 其他偶联剂
5.7 偶联剂对木塑复合材料力学性能的影响：实验数据
5.8 交联、偶联和/或增容作用的机理
5.8.1 光谱研究
5.8.2 流变研究
5.8.3动力学研究
5.8.4 其他方面
5.9 偶联剂对木塑复合材料性能的影响：小结
5.9.1 对弯曲和拉伸模量的影响
5.9.2 对弯曲和拉伸强度的影响
5.9.3 对吸水性的影响 
5.10 与偶联剂相容和不相容的润滑剂
参考文献
第6章 木塑复合材料的密度（比重）及其对WPC性能的影响
第7章 复合材料及型材的弯曲强度和弯曲模量
第8章 复合材料型材的拉伸、压缩强度及模量
第9章 挤出成型木塑复合材料的线性收缩
第10章 温度作用下复合材料铺板板材的膨胀－收缩：线性热膨胀－收缩系数
第11章 复合材料铺板板材的防滑性及摩擦系数
第12章 复合材料的吸水性及其相关影响
第13章 木塑复合材料的微生物降解与表面“黑斑”抗霉菌性
第14章 木塑复合材料的燃烧性及耐火等级
第15章 建筑复合材料的热氧化和光氧化降解及使用寿命
……
叫法
“木塑”还是“塑木”[1]的不同名称给生产、使用人员带来太多的麻烦，尤其是对初次接触该产品的人。我认为统一取名为“塑木”比较合适。
原因有四点：
第一是该材料主要用来替代木材，是一种用塑料和木质纤维合成的“木”；
第二是中国生产的塑木产品中木质纤维的含量大多都大于50%，以木为主；
第三是在美国标准的定义中表述了以木质纤维为基础原料的意思，“木”是主体；
第四是国内外对这种材料的别名，如“塑胶木”、“环保木”、日本的“爱因木”等，都是强调“木”，因此称其为“塑木”更合理。