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木塑復合材料(WPC)的發展歷程

    

所謂的木塑復合材料,是將液態的不飽和烯烴類單體或低聚物、預聚物浸注入木材內部后,利用射線照射或催化加熱手段,使這些不飽和烯烴類單體或低聚物、預聚物在木材內聚合,與木材形成一種復合材料,即稱為木塑復合材料(Wood-polymer Composite),簡稱為WPC。

 


  木塑復合材料的出現是在20世紀60年代初。美國的卡奈加和卡爾波夫分別采用γ射線輻射引發聚合浸漬于木材中的烯烴類單體,制得了性能優良的木塑復合材料。此后,許多國家紛紛開展研究,美國原子能委員會將木塑復合材料的開發作為和平利用原子能的一個重要方面加以研究。1964年木塑復合材料被列為世界十大科學成就之一。1965年在紐約舉行的專題討論會上,美國的耶爾發表了在單體中引入化學引發劑,用催化加熱法制造木塑復合材料的論文。1966年美國AMF公司Bouling分部建成了世界上第一條催化加熱法生產木塑復合材料的生產線,浸漬單體為MMA(甲基丙烯酸甲酯),產品主要用來制作臺球桿。1968年,美國ARCO化學公司采用γ射線生產的木塑復合材料問世,主要用于制作鑲木地板。用木塑復合材料制造的地板硬度高,耐磨性特強,地板上的香煙灼燒痕跡可經打磨除去而又明亮如新,而且地板色澤鮮艷,外觀華麗,不需油漆,有阻燃功能,特別適用于人流密集的公共場所,如機場、地鐵、商業大廈,舞廳等,其壽命通常為素材地板的8~10倍。

 

 



  目前,木塑復合材料已經在美國、德國、日本、意大利、波蘭、臺灣、英國、法國等國家實現商業化。如在日本,主要采用催化加熱法來生產,并已經形成相當的生產能力,產品主要用作地板材,通常生產的是復合地板材,即地板表層0.5~3mm厚的部分是木塑復合材料。

  在中國,對木塑復合材料的研究始于20 世紀60年代中期。上海科技大學、南京林業大學、東北林業大學、中國林業科學院、樂器研究所等單位進行過這方面的研究。單體浸漬木材后,利用催化加熱法來生產木塑復合材料,產品用來生產二胡桿、板胡桿等樂器部件,用椴木制備的木塑復合材料可制作琵琶背板(上述樂器部件原先均采用進口紅木制作),耐候,吸濕低,產品質量好,二胡桿的月產記錄曾達到1萬把,1979年因樂器滯銷而停產。清華大學和北京木材廠曾合作研制過用γ射線輻射來生產木塑復合材料,所用的木材是楊木,據報道,經過這樣的處理以后,楊木的性能得到了很大幅度的改善。目前,由于化工原料售價高,木塑復合材料生產過程的工藝控制困難,在中國尚未建成木塑復合材料的生產線。


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