木质纤维HDPE木塑复合材料老化性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

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。木塑复合材料（WPCs）是以极性木质纤维与非极性的热塑性聚合物为主要原料，通过熔融复合，采用挤出、热压、注塑等成型工艺制成的复合材料，简称木塑。WPCs具有环境友好、成本低廉和优良的物理力学性能等优点。近年来，WPCs被广泛应用于建筑装修装饰、室内家居、室外园林景观等领域。随着人们对WPCs及制品性能要求的不断提高，传统WPCs由于其耐UV老化性能差，受到长期力载荷和热负荷时易发生蠕变和热变形，由此导致的耐久性和安全性变化受到消费者质疑，难以满足市场发展需求，因此，迫切需要WPCs产品克服以上缺点，从单一功能向高附加值和多功能化等方向拓展。

2. 课题关键问题和重难点

木质纤维/HDPE木塑复合材料（WF/HDPE木塑复合材料）即用木质纤维作为填料，与高密度聚乙烯（HDPE）基体复合制备的材料。关键问题就是对木质纤维/HDPE木塑复合材料（WF/HDPE木塑复合材料）添加抗老化试剂后再进行处理的力学性能，热性能，表面变化等的研究从而探讨抗老化试剂对WF/HDPE木塑复合材料的影响。

木质纤维/HDPE木塑复合材料老化性能研究的难点在于木制复合材料老化的影响因素有很多。阳光照射，适度，温度都会对材料造成影响。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1.木塑复合材料的优点

木塑复合材料兼有木材和塑料的优点，同时还具备一系列独特的优良特性:1、耐虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小，使用寿命长;2、类似木材的外观，但比木材的尺寸稳定性好，不会产生裂缝、翘曲且无木材疤痕，有类似木材的二次加工性，可切割，粘贴，用钉子或者螺栓连接固定;3、比塑料硬度高，具有热塑性塑料的可加工性，能重复使用和回收在利用，有利于环境的保护;4、可以赋予其不同的性能，例如阻燃性能，使之更加适应实际生活的需要;5、社会经济型好，适合我国可持续发展战略。随着挤出设备和挤出技术的发展，人们又通过木塑复合微孔发泡技术制得木塑复合微孔发泡材料。它比不发泡材料具有更高的冲击强度、更高的韧性、更长的疲劳寿命、更好的热稳定性和更低的密度，进一步拓宽了木塑复合材料制品应用的范围。

2.木塑复合材料的发展历史与研究现状

4. 研究方案

首先查阅相关文献，了解木质纤维/hdpe木塑复合材料的发展历史及研究现状；了解木塑复合材料的优点，知晓它的研究意义；并知道它各项性能的影响因素。并开始计划论文的总体构成。

查阅资料可知，木塑复合材料（wpc）在紫外线作用下产生褪色现象，力学性能降低，而且喷水与紫外光的共同作用会加剧破坏程度；木粉含量高、颗粒大的wpc更易遭受真菌腐朽威胁；wpc吸水速度慢，但绝大部分集中在表层，吸水与冻融循环都会降低力学性能。不同方式生产的wpc其性能有所差异。

室外使用的wpc材料经过紫外老化最终将导致力学性能的下降。表面的木质成分越多，复合材料在老化初期产生的性能损失占总损失的比例越大，而表面聚合物增多则可减少性能损失。尽管不同研究对材料性能下降发生的时间有所差异，但可以肯定经过2 000 h老化处理后，wpc的力学强度和颜色都发生了显著改变。

5. 工作计划

2023.1.2-2023.1.15 完成外文翻译，查阅文献，完成开题报告，并且上传到毕设网。

2023.1.16 -2023.2.5等待指导老师审核译文和开题报告，根据老师的意见进行修改。

2023.2.6-2023.2.13 根据开题报告的方案，开始计划论文所需的材料和数据。