塑木复合材料耐老化耐候改性进展
WPC的老化和气候破坏主要表现为使用过程中湿度、光线和温度对其颜色、物理性能及力学性能等造成的影响。一般通过添加耐老化耐候改性剂、对WPC主要成分基质进行处理及添加填充剂等方法赋予WPC耐老化耐候功能.
添加耐老化耐候改性剂
因其具有操作简单、容易实现等优点,添加耐老化耐候改性剂成为WPC耐老化耐候改性较常用的方法。有研究根据ASTMD1435-03测试了不同紫外线稳定剂含量对橡木粉增强PP复合材料天然耐候性能的影响,发现紫外线稳定剂能明显增强WPC的耐候性能,添加量为1.0%时佳。紫外线吸收剂可以有效改善高密度聚乙烯(HDPE)基塑木地板的表面色牢度和耐水性能,但由于高温曝晒,塑木地板抗弯性能有所降低。光稳定剂亦能有效提高WPC的能力,减少老化导致的力学性能下降,且对老化前后WPC的色差没有明显影响。硼酸锌和光稳定剂(包括受阻胺光稳定剂、紫外吸收剂)能有效地阻止紫外光对WPC的破坏,其中受阻胺光稳定剂/硼酸锌复配、紫外吸收剂/硼酸锌复配的抗紫外老化性能更好。维生素E能制约PP基WPC的光氧化,当维生素E含量为0.4%和1.2%时,WPC的弯曲性能较好、颜色褪色和表面裂纹较少、耐候性能明显提高,因此维生素E是一种有效的复合材料用抗光解剂。由于维生素E的价格昂贵,可与亚磷酸抗氧化剂复配使用,0.2%的维生素 E和1.0%的亚磷酸抗氧化剂复配不仅对WPC的弯曲强度和弹性模量影响较小,而且明显减少了WPC表面的颜色变化和裂纹,显著增强了其耐候性能。此外,亲水的聚乙二醇和疏水性长链脂肪醇等溶剂、改性二氧化钛等金属化合物也能有效改善WPC 的耐老化耐候性能。
WPC主要成分基质处理
对WPC的主要成分(包括木质材料和塑料)进行处理是增强WPC耐老化耐候性能的另一种方法。研究者们通常对木质材料进行预处理,使用乙酰化或偶联剂处理木粉后,与HDPE复合,获得抗紫外线降解性能、防腐性能和防潮性能明显增强的WPC。采用乙酸盐、丙酸盐及苯甲酸酯进行酯化改性处理杨木粉对HDPE基复合材的耐候性能、生物耐久性及物理力学性能有明显的影响,酯化木粉基WPC表面因风化引起的裂纹和颜色变化极少,耐久性增强且对褐腐菌和白腐菌具有很好的抑制作用。木粉染色处理能增强WPC的耐老化耐候性能,染色木粉制备的WPC表面光泽值较高、裂纹较少,且对其弯曲性能影响较小。木粉经抽提(包括甲苯/乙醇、丙酮/水和热水抽提)或脱木素(即亚氯酸钠/醋酸处理)处理后,制备的HDPE基WPC在加速老化实验后表面颜色变化非常小,弯曲强度、静曲强度和弹性模量较高,耐老化耐候性能得到了明显提高。另外,对塑料进行预处理的研究发现,在75℃ 条件下将质量分数为30% 的酞酸二异癸酯悬浮液与HDPE充分混合30min ,然后添加硬脂酸锌、紫外线稳定剂与松木粉复合制备WPC ,人工耐候性实验表明,稳定剂含量越高,WPC抗紫外能力越好,耐老化耐候性能越强。采用真空辅助树脂传递模塑技术将亚甲基二苯基二异氰酸酯/多元醇注进织纤维基复合材料中制备增强复合材料,根据加速老化实验评价其耐老化耐候性能。结果表明,复合材料的颜色变化速率及总颜色变化比未处理的复合材料低,树脂改性增强了复合材料的耐老化耐候性能。
添加填充剂
相关文献报道,添加填充剂也能有效改善WPC的耐老化耐候性能。根据加速老化实验研究了碳黑、石墨、可膨胀石墨、碳纳米管及碳纤维等碳填 充剂 对PP基WPC耐老化耐候性能的影响,发现碳填充剂能有效抑制WPC表面颜色变化,提高其耐老化耐候性能,其中碳纤维的效果更好。纳米碳酸钙、滑石粉等无机填料不仅能有效增强复合材料的抗降解破坏和耐候性能,而且能改善复合材料的力学性能。硅烷偶联剂改性红陶土增强HDPE基WPC的紫外加速老化实验发现,硅烷偶联剂改性红陶土填充能有效防止WPC的光降解,当填充剂添加量为5%时,WPC颜色变化小,耐老化性能佳。
塑木复合材料在建筑景观中的应用
塑木材料的特性使其在建筑景观设计中广泛用于市政公园、物业小区花园、户外园林景观工程、户外木工程、建筑幕墙、河道护栏、别墅小区、建筑遮阳、船坞码头、木屋等处。塑木材料还可用于制作室内门、踢脚线、地板、衣柜、整体橱柜、装饰挂板、户外地板、外墙挂板、空调架、百叶窗、园林护栏、阳台护栏、塑木护栏、塑钢凉亭、花架、休闲长椅等等。
亭与廊
城市景观中经常见到亭、廊景观小品,它们有一定的观赏性外,还有实用功能,可供人们休憩。亭:从传统的园林到现代景观,观景和造景都有亭。用塑木材料可替代天然木材建造亭,能避免木材的一些天然缺陷。廊:廊是连接传统建筑之间的体,可以引导人们的视线。在现代城市景观当中,廊同亭的作用大致相当,都可以免除人们受风霜雪雨和阳光暴晒之苦,还能供人们休憩。
公共座椅
城市街道、绿地、广场或公园,公共座椅都是的设施。公共座椅除了它的一般功能,还成为人们欣赏的景观。木材因给人以舒适感,所以是公共座椅一直用得多的材料。但木材并不,裸露在户外的木材公共座椅极易被自然环境损害,石材相对,但石材质不易加工。而塑木材料符合人们的各种要求,不易损坏,能够。现在塑木座椅在公园或其他公共户外景观场地很常见,且和其他材料结合,使座椅添加了生动性,在绿色环境的衬托下,异常显眼。
公共垃圾箱
设计用木材来制造的城市公共垃圾箱现在占很大一部分,但是垃圾箱中的垃圾极容易滋生出细菌,并受到各种虫蛀,所以天然木材不适合制造垃圾箱。塑木材料因能防虫蛀,防腐蚀,自身又绿色环保,因此用于制造垃圾箱很理想。如果有好的设计创意,塑木材料制作的垃圾箱也会成为美观实用的美丽景观。
指示牌
指不牌属于功能性的景观小品,有实用性和一定的观赏性。塑木材料可以完全取代天然木材,因此指不牌的材料选择上,可以用塑木材料代替天然木材,设计出不同形状和风格的指不标识牌。如果周围环境没有绿色植物,塑木材料的指不牌也会出现不太协调的状况,选材时要认真对待。
花箱
种植容器主要是花盆和树池。花盆:花盆是景观小品之一。花盆能点缀周围环境,立成景,还可经组合排列成规模较大的花坛。有些树池设计成和公共座椅结合在一起,成为座椅式,供人们小憩。传统树池设计都是用木材来制作,现在可以用塑木材料来替代木材料制作树池,从而避免天然木材的缺点,塑木材料的性能得到体现。
围墙
在现代城市景观小品中,景观墙是出现多的墙,景观墙的作用除供人观赏外,还能起到分隔空间,指引方向。景观墙反映城市文化,对城市面貌很有影响。围墙在室外,所以会受到日晒雨淋、寒风霜冻的影响,因此耐高温、防水、防潮、不易损坏是理想的围墙材料。塑木材料制成的景观墙,经过不规则的排列,产生流动感,没有传统围墙那种死板无味的感觉,人们会感觉舒适自然、现代时尚。
塑木相关指标及标准汇总
木作为绿色建筑领域的一种新型环保材料,在我国发展非常迅速,因而规范其检验检测方法、完善其性能指标对促使塑木 市场有序化、促进 塑木 在绿色建筑中的应用和发展具有重要的意义。现行的塑木检验检测标准包括国家标准、行业标准、施工规范以及一些检验检测方法等。
国家标准
GB/T 29418–2012 《塑木复合材料产品物理力学性能测试》、GB/T 29365–2012 《塑木复合材料人工气候老化试验方法》、GB/T 29500–2013 《建筑模板用塑木复合板》、GB/T 24508–2009 《塑木地板》、GB/T 24137–2009 《塑木装饰板》等;
行业标准
JC/T 2222–2014 《塑木复合材料术语》、LY/T 1613–2004 《挤压塑木复合板材》、JC/T 2224–2014 《室外装饰用塑木墙板》、JC/T2223–2014 《室内装饰装修用塑木型材》、JC/T 2221–2014 《建筑用塑木门》等;
施工规范
CECS 286 :2015 《建筑用无机集料阻燃塑木复合墙板应用技术规程》。这些标准对 塑木 的尺寸偏差、密度、含水率、吸水性、吸水厚度膨胀率、蠕变恢复、剪切强度、握钉力、落锤冲击、抗滑值、耐磨性、耐热性能、耐冷冻性、耐候性以及线胀系数等指标进行了要求,也限定了有害物质含量等指标。
随着人们对塑木功能化需求的提高,研究者们也常常借鉴其它标准对塑木进行检验检测,以确保制备出品质更加的功能化塑木。
如根据 ISO 5660–1–2016 《锥形量热法》、GB/T24509–2009 《阻燃木质复合地板》测试塑木的阻燃性能,根据ASTM D 2863 《氧指数测试》、GB/T 2406.2–2009 《塑料用氧指数法测定燃烧行为第 2 部分室温试验》测试 塑木 的氧指数、极限氧指数性能,根据 ASTM D635 《水平位置塑料的燃烧速率或蔓延程度及燃烧时间的测试》、GB 4609–1984 《塑料燃烧性能试验方法垂直燃烧法》测试 塑木 的垂直燃烧性能,根据 GB/T 20285–2006 《材料产烟毒性危险分级》测试塑木 的产烟浓度和产烟率,根据 GB/T 1410–2006 《材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》测试塑木的表面电阻率,根据 GB/T 18696.1–2004 《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量部分:驻波比法》测试塑木的吸声性能,根据 GB/T 18261–2013 《防霉剂防治木材霉菌及蓝变菌的试验方法》、ASTM G21–2009 《合成高分子材料抗真菌的测定》、ISO 16869–2008 《塑料 – 塑料配方的化合物的有效性的评估》测试塑木的防霉抗菌性能。
铺装中的应用
塑木复合材料在铺装设计中应用的形式有很多,例如园路的铺装、庭院的铺装、观景平台、木栈道等。在园路设计中,运用塑木复合材料拼接成小径,与周围高低错落的植物搭配。在庭院设计中,运用多颜色多造型的塑木铺装,能使庭院更显温馨雅趣。在观景平台和木栈道的设计中,可利用塑木复合材料自身的木质纹路及原木颜色,使人们充分体验到与大自然的亲近感,也是人工美与自然美的结合的体现。
护栏中的应用
塑木复合材料具有易加工,易造型和易维护的特性,所以可以满足设计中造型多样性的要求。在观景平台的设计中,护栏的颜色和造型要与周边环境相统一,而且对塑木复合材料的厚度及尺寸大小有严格要求,以使用者的安全。建筑周边的护栏设计与建筑的风格相统一使护栏与周边环境照相呼应。高墙式护栏的设计能给人心里带来安全感,此处护栏主要起到分隔空间的作用,所以在尺寸上的要求较高。
园林小品中的应用
亭、廊、景观墙、户外座椅、花钵、花架等都是园林中常见到的景观小品。进行景观小品设计时除了考虑到它们的实用性之外,还要使它们的造型具有一定的观赏性。塑木复合材料近似木材的纹理和颜色能营造和谐、舒适的园林氛围。景观墙在园林中除了供人观赏外,还能起到分隔空间和引导的作用。塑木复合材料运用到景观墙的设计中能够防水防潮、耐高温、耐腐蚀、不易损坏。真正起到节能环保和经济适用的作用。将塑木复合材料运用到户外座椅的设计上,能弥补木材不和石材不易加工的缺陷,在满足人们追求舒适自然的同时,还能够。
由于塑木复合材料具有一定的力学强度和防潮、防腐、防蛀的特性,所以适合运用于园林建筑的设计中。园林建筑中塑木复合材料主要运用于建筑的房屋盖板,例如服务中心、茶室、亭、廊等。当塑木复合材料应用于房屋盖板时,能与常规的屋面盖板型材相媲美,除了易成型以外,还能仿制出瓦片式和板岩式的效果,并且防漏水、易安装,适合应用于体量较小的园林建筑。由于现代科技的不断发展,塑木复合材料的产品设计和加工工艺越发新潮,可利用模压技术加工出多种多样的型材,从而节约了更多的劳动时间。塑木复合材料运用于园林建筑中,不仅可以丰富建筑的造型,还可以使材料做出与木纹相似的装饰图案,既满足了材料性能上的需求又满足了人们感官上的需求。
随着经济的发展,我国城市化进程不断加快,各类大中小型城市都忙于规划与设计工作。传统的城市规划往往集中于场地规划、建筑设计、城市排水等方面。由于当代社会,人们的生活水平以及文化水平的提升,人们对城市设计的要求也不断提高。因此,景观设计由此进入了城市设计领域,成为城市设计的一个新的方向。城市景观建设着范围广,需求量大,受众面广,影响人群众多的特点。在此,从公共设施切入,利用塑木材料绿色环保、耐水耐腐蚀的特点进行公共设施方案设计,这些公共设施设计可以克服设计对象在露天情况下,面对风吹日晒雨淋所经常出现的腐蚀、开裂等问题,并且更加环保,坚固,,同时将一种环保的绿色设计理念带给大家,增强人们满足感和幸福感。
塑木材料在现代城市景观小品设计中的应用
现代城市景观小品设计中塑木材料的应用需要坚持以功能性原则,塑木材料应用在城市景观小品中主要是为人服务,要确保其实用性,结合具体需要设计出相对应产品;以宜人性原则,现代城市景观小品的发展需要在满足人们基本生理需求基础上向着人们精神需求方面转变,景观小品设计中需要重视人文关怀的体现,坚持宜人性原则,为人们营造美的感受。以生态性原则,塑木材料应用在城市景观小品设计中需要展开生态化创新设计,使其具备有绿色环保、可回收利用等特点,不会损害人体健康,同时有木材外观。以延续性原则,具体设计中,在保留原有设计精华基础上吸收新的知识和力量,实现延续历史文明。
塑木材料在建筑小品上的应用
亭、廊属于城市景观中较为常见景观小品,具有一定的观赏性,同时有实用性。亭的体量相对较小,立性强,不管是传统园林,还是现代景观,亭都属于造景主要场所,在亭建造方面,可使用塑木材料替代天然材料,实现有效避免木材缺陷。廊具有顶棚、两侧廊柱等,属于传统建筑连接体,能够起到引导视线作用,使用塑木材料,能够提高廊造型流畅性,与绿色植物相互搭配,更具生机和活力。
塑木材料在景观设施上的应用
比如公共座椅,在户外较为常见,具有非常强实用性,不仅方便人们休息,而且还能在休息过程中欣赏美景。受到环境等因素影响,要做好座椅材料的选择,其中为常用的为木材,虽然能够为人们提供舒适感,但是缺乏性,长时间受自然天气等影响容易遭到破坏。当前塑木座椅数量越来越多,造型简洁,能够与其他材料相互结合,增强美感。
塑木材料在景观铺装上的应用
当前城市正在从以往的工业化向着生态化方向发展,但因为柏油马路等地面铺装,导致人们与大自然间的相互接触受到影响,城市地面铺装的发展需要在满足人们实际需要的基础上,实现保护和美化环境。当前塑木材料在景观铺装方面应用相对较少,主要是因为塑木材料强度不高,仅使用在人流量较少等场合,无法应用在有车辆通行区域。塑木材料铺装更接地气,贴近大自然,同时塑木材料有绿色环保特点,能够在美化环境的同时有效保护生活环境。
现代城市景观小品设计中,塑木材料的应用能够在绿色环保基础上有效解决和处理传统木材使用的弊端和不足,更好地满足当前城市景观小品设计需要,提高城市景观小品设计有效性,更好地满足当前人们需要。
什么是塑木?塑木的应用领域有哪些?
塑木是新型的环保型复合材料,塑木复合材料制品的市场化在国外只有三十余年历史,在我国也只有十多年时间。随着资源综合利用和环保意识的增强,塑木复合材料越来越获得的重视,目前已进入一个高速发展的阶段。我国从20世纪90年代末的塑木托盘进入市场开始,现在已逐步普及到园林景观、室外建材、家具、物流设施、市政设施、码头港口、室内外装饰等领域。
塑木有哪些颜色可供选择,是否需要油漆?
塑木材料颜色种类很多,用塑木百叶片产品做出来的塑木色卡,直观体现塑木颜色种类。木色卡特点:不易褪色!色系!有光泽度!下面我们就一起来看看塑木颜色种类有哪些吧。
塑木常用色系:黑胡桃色、紫檀色、老木头色、胡桃色、茶红色、红木色、樱桃色、太柚色、亚柚色、金檀色、 雪松色等。
金檀色:颜色漂亮,不是金黄色不是亮黄色,是上档次的浅黄色系;
雪松色:纯白度够高;
乌金木色:纹理很漂亮;
胡桃色:纹理好看户外店面用的不少,红木家居风格用也非常多;
亚柚色,泰柚色:是接近原木的色系,是塑木里面生产多的色系;
老木头色:古木的视觉效果,原木的基础上有点偏深绿色的感觉;
红木色:酒店店面等装修有实木效果,上档次。
塑木会褪色吗?
塑木的颜色是复合行为,一方面因为加了木粉,一方面是众多复合颜料的作用,所以塑木表面会出现那么多美丽的花纹。在颜料中,又分有机颜料和无机颜料两种。质量好的塑木不易退色,但如果生产过程中没有加足够的助剂,暴露在阳光和潮湿环境中的塑木在 10~12 周后会有轻微的褪色。
塑木是否易燃烧?
塑木型材的燃烧情况与木材相似。经过燃烧特性实验,塑木并不比木材更易燃烧。如果添加阻燃配方,可以达到一定阻燃的效果。综合来说,一般的塑木是可以燃烧的,但燃烧的速度明显比木材要慢。近年来阻燃型木塑复合材料的研究成果不断涌现。根据木塑复合材料的燃烧特性,总结出铝-镁系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂及纳米粒子阻燃剂等无卤阻燃剂对木塑复合材料的阻燃性能和力学性能的影响;结合木塑复合材料阻燃过程中存在的问题对其研究。阻燃塑木将成为一个发展方向。
在出口时需要检疫吗?需要熏蒸吗?需要特殊的证明文件吗?
不需要,与天然木材不同,由于塑木的特殊工艺和配方,出口时属于免熏蒸产品,不需要任何特殊的证明文件。
如何处理废弃的塑木型材?废弃的塑木是否会对环境造成污染?
塑木的环保意义是多重的,一方面消耗了会对环境造成污染的废旧塑料和木粉,另一方面由于可以有效地取代木材在户外的使用,从而大量地节约宝贵的自然资源。由于不含任何有毒成分,因此可以和其它普通的建筑废料做同样处理,不会对环境造成任何污染。可以回收再利用。
塑木的重量如何?
较一般木材而言,塑木的比重要大得多,通常在 1.1 以上,而一般木材比重为 0.4~0.7, 即使是比重较大的硬木,比重也只在 1.0 左右。所以同体积下塑木要重得多。
塑木加工是否需要特殊工具?
塑木在加工上与木材一样简单易行,在某些方面甚至更容易一些。只需要用普通的木加工工具就可以对塑木进行切割、钻孔等处理。
什么类型的螺钉适合用于塑木型材?
建议使用不锈钢、热镀锌等的螺钉,尤其推荐使用带螺纹的螺钉,这样有助于增加螺钉的握钉力。
塑木型材可以用来做结构件吗?
不可以。普通的塑木型材虽然有很高的强度和韧性,但是还不具备象木材一样的刚性,因此不能作为结构件。 但是经过改性的玻纤增强型塑木具有很高的刚性,可以用于结构件。
塑木的吸水率高吗?
由于在木纤维等天然纤维周围包裹了一层塑料层,塑木的吸水率非常低。很适合用于水岸景观。
低温天气会对塑木有影响吗?
塑木即使在低温天气下仍然表现良好,然而,因为塑木的成分中塑料占了 50 %以上,所以在极低温的天气里会因为变硬而较难打孔,这种情况下我们推荐预先钻孔。
炎热的气候会对塑木有影响吗?
适当的跨距和头到头、边到边的空隙就是为了抵消高温对塑木造成的影响。当温度升高时,塑木的韧性会增强,并且会有轻微的膨胀。
如何保养、维护塑木?
即使是在户外风吹日晒,塑木也不会腐烂、碎裂或者产生裂纹,除此之外还具备抗紫外线能力,是免维护保养的。