1、是木非木木塑自然是塑非塑塑木之美论文名称：PE基木塑栅栏制品的开发 zx塑木制品的性能要求配方体系组成最终方案确定拟定配方组分分析介绍成本介绍参考文献一、性能要求 根据使用环境、场合，PE基木塑栅栏需满足如下性能要求：a.尺寸稳定性好；刚性和机械加工性（可刨、可钉、可机械切割等）b.耐水性、耐候性、耐腐蚀性好c.加工性好，易成型d.阻燃性好e.成本低 配方体系组成 目前用于生产木塑复合材料的原材料主要有塑料聚乙烯（HDPE、LDPE、LLDPE）；木粉添加剂包括相容剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂和防菌剂。树脂原材料的选择关于树脂原材料的选择有很多疑问：HDPE？LDPE？LLDP
2、E？牌号？新料？回收料？下面就来一一解答！HDPE、LDPE、LLDPE性能比较性能LDPELLDPEHDPE相对密度0.910.930.920.9250.920.97吸水率/0.010.010.01成型收缩率/1.55.01.55.52.05.0拉伸强度/MPa71515252137弯曲强度/MPa3411缺口冲击强度KJ/m28090704070洛氏硬度R45R70热变形温度（1.82MPa）/507578脆化温度/-8055-120-140-120氧指数/2020熔体流动速率MFI对复合材料性能也有一定的影响，在相同加工工艺条件下，MFI越高，木粉的总体浸润性越好，分布也越均匀。而木粉的
3、浸润性和分布影响复合材料的力学性能，尤其是冲击强度。PE作型材的熔体流动速率/（g/10min）LDPE：0.15.0 LLDPE：0.22.0 HDPE：0.15.0排除法因为LLDPE的黏度稍高，加工温度也高，可达200215，所以首先排除（X）LDPE、HDPE的流动性好，加工温度低，黏度大小适中，分解温度低，在惰性气体中高达300也不分解，是加工性能很好的塑料。（）但HDPE的价格低于LDPE，所以HDPE树脂HDPE牌号及价格根据查询HDPE的牌号用途表得知满足挤出级HDPE制品熔指在0.15.0的有HDPE 5000S 大庆石化 0.81.1 挤出级 HDPE 5000S 兰州石化
4、 0.9 挤出级HDPE E308 大韩油化 0.8 挤出级 牌号价格（万/吨）大庆石化1.021.28兰州石化0.791.33HDPE再生料 经过适当处理制得的再生塑料或改性的再生塑料具有广阔的开发利用前景，能产生显著的经济效益和社会效益。牌号价格（万/吨）5000S燕山石化1.4根据价格比较决定选用 宿迁市飞达塑业的HDPE 5000S再生料 0.75万/吨木粉用于木塑制品的植物纤维主要是木粉。但l木纤维的品种l粒径l表面状况l含量l与基体树脂的相容性都会影响加工性能和产品性能 木粉粒径：对复合材料的弯曲性能、冲击性能有一定影响。而且木粉的粒度越小，其成本也越高。综合考虑，一般选用粒度在2
5、0100目的木粉最为经济。木粉的添加量：随着木粉质量份数的增加，木塑复合材料的弯曲性能显著提高，而冲击性能则迅速下降，拉伸强度，断裂伸长率也随之下降，耐热性却明显改善。木塑复合材料的表面处理和含水率在上一个PPT有详细介绍。本次项目的表面处理采用偶联剂法和相容剂处理法。吸水率采用恒温烘箱干燥。木粉价格 在阿里巴巴原料采购网上，价格从0.0180.268万/吨不等，均价在0.050.1万/吨 综合考虑选用：平邑县森鑫木粉有限公司 0.058万/吨 助剂 在木塑材料生产过程中常常需加入一些助剂，包括：偶联剂、相容剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂等。偶联剂 偶联剂能使塑料和木粉表面之间产生强的界面结合，同
6、时能降低木粉的吸水率，提高木粉与塑料的相容性及分散性，明显提高力学性能。常用偶联剂有：异氰酸盐、过氧化异丙苯、铝酸酯、硅烷偶联剂、马来酸酐改性聚乙烯（MAH-g-PE）、乙烯-丙烯酸酯（EAA）。一般用量为1wt8wt。由于偶联剂成本较高，会直接影响产品的价格，应根据用途调整偶联剂的用量。硅烷偶联剂 硅烷偶联剂是研究的最早被广泛应用的品种之一。常常被简单描述成排列整齐的硅烷系分子层在聚合物和填料之间形成共价键桥。硅烷偶联剂的国内主要应用有：KH-550、KH-560、KH-570选择KH-550.用于热塑性和热固性树脂，能大幅度提高增强材料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿
7、态电气性能，并改善在聚合物中的润湿性和分散性。硅烷偶联剂的用量：使用量与其种类以及填料的表面积有关，当填料面积不确定时，硅烷偶联剂的用量可以确定为填料量的1.0左右。硅烷偶联剂 在阿里巴巴原料采购网上，价格在412万/吨不等。均价在57万/吨 综合考虑选用：广州拓亿贸易有限公司KH-550 5万/吨相容剂加入相容剂是提高木粉和塑料相容性的方法。所用相容剂主要有马来酸酐（MAH）、丙烯酸（AA）或缩水肝油基甲基丙烯酸（GMA）接枝PE、PP、SBS等接枝聚合物，其他还有酚醛树脂、聚丙烯酸酯及EAA等。！!马来酸酐聚合物是最常用和最有效的相容剂，可在树脂和木粉之间起桥梁作用，已在各类复合体系广泛使
8、用。国外发展（直接加入官能化聚烯烃）美国康普顿（Uniroyal）公司：Polybond 3029MP，用于HDPE/木材复合美国杜邦公司：Fusabond MD-226D和Fusabond MD567D为乙烯接枝酸酐官能团，用于PE/木材，添加0.5就可明显改善拉伸强度和弯曲强度，吸水率降低2/3美国EastmanKodak公司：Epolene系列产品，用于PE的有G-2607我国在此也并不落后，有上海旭日升、上海杰之杰、宁波能之光、大连海洲等优秀企业。马来酸酐类不能与硬脂酸盐类润滑剂一起使用，会发生相斥反应，导致产品质量和 产量的降低。接枝料HDPE-g-MAH MAPE广泛应用于聚乙烯木
9、塑复合材料的优良相容剂。目前，人们普遍认同相容剂MAPE可以明显提高木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度。在阿里巴巴原料采购网上，价格在1.72.5万/吨不等。综合考虑选用：深圳市华麟化工有限公司 1.7万/吨润滑剂内润滑影响树脂加工性能 降低粘度，增加流动性 降低剪切耗散热 降低熔体破裂外润滑影响树脂与木粉之间界面性能 减小树脂与机筒、螺杆间摩擦 防熔体破裂 促进填料的分散分散剂 木纤维比表面大，在高含量填充时，加工难度较大，为增加加工流动性应加入适量分散剂。分散剂一般是改性蜡状物质，可认为它对木纤维会产生不浸润的现象，从而影响已改性的木纤维与HDPE之间的结合力。因此，在加工条件可能的情况下应
10、尽量少加分散剂。常用分散剂有硬脂酸或硬脂酸酐润滑剂 润滑剂的种类多种多样，配方中主要选用EBS（内、外润滑），聚乙烯蜡（外润滑），白油（内润滑）EBS（乙撑双硬脂酰胺）可看成兼有内、外润滑作用，但倾向于外润滑，是一种能促进流动并析出金属的助剂。由于EBS使用方便，易于加工，因此广泛用于异型材的生产，但在要求高透明性情况下，不能使用EBS。聚乙烯蜡：又称低分子量聚乙烯，分子量15005000，熔点高，一般在1以上，是很好的外部润滑剂，在高温加工条件下比石蜡有效。典型产品是低密度的PE稍经氧化（酸酯1220）的润滑剂。白油：也称“液体石蜡”，适用于PE、PVC、PS等的内部润滑剂，润滑效果较高，热
11、稳定性好，无毒，适用于挤出、注射成型等，但与聚合物相容性差，故用量不宜多。若过量会产生压析和发粘现象。三种润滑剂价格：EBS：0.12.3万/吨不等，均价1.21.5万/吨选用聊城市经济开发区和协塑料材料有限公司 1.2万/吨聚乙烯蜡：12.95万/吨不等，均价1.5万/吨选用济南恒瑞化工有限公司 1万/吨白油：0.920万/吨不等，均价11.5万/吨选用茂名润华石油化工有限公司 1万/吨其他助剂 如：阻燃剂、抗氧化剂、光稳定剂、防菌剂、紫外线吸收剂等，是塑料生产中常用到的助剂。虽然加入量少，但对改善产品的性能却至关重要。常用阻燃剂：四溴双酚A多种用途阻燃剂，可用于抗冲击PS、ABS、AS及酚
12、醛树脂 Sb2O3无机阻燃剂中使用最广的品种，但单独使用时阻燃效果不佳，与有机卤化物并用通过协同作用，则具有优良的阻燃效果。Al(OH)3无机阻燃剂，加入塑料中，有减少烟雾和有毒气体的作用，但阻燃性能稍差，在塑料中需添加4060份，加入量多影响塑料的力学强度，增加成本。硼酸锌可作为氧化锑的代用品，与卤化物有协同作用，但阻燃性不及氧化锑，但价格仅为氧化锑的I/3氯化石蜡有机氧化物阻燃剂最为重要，应用最广的一种。含氯量70作阻燃使用，相容性好，多与Sb2O3并用，可作PE、PS、聚酯的阻燃剂。但分解温度低，在塑料成型有时会热分解，因而有使制品着色和腐蚀金属模具的缺点。聚磷酸铵（APP）长链状含磷、
13、氮的无机聚合物。分子通式（NH4PO3）n,由于其具有化学稳定性好、吸湿性小、分散性优良、比重小、毒性低等优点，近年来广泛用于塑料、橡胶、纤维作阻燃处理剂。聚合度是其作为阻燃剂产品质量的关键，聚合度越高，阻燃防火效果越好。APP：0.75（聚合度50）2.4万/吨不等，均价1.5万/吨选用广州市金正豪化工有限公司 1.5万/吨抗氧剂抗氧剂1010：白色粉末，熔点120125，挥发性极微，不污染，不着色，不易被水抽出，为高分子量的多元阻碍酚抗氧剂，抗氧效果很高，用量为0.1 0.5，当与DLTP、DSTP等辅助抗氧剂配合使用，配比主：辅=1:3时效果更好，并可节省主抗氧剂用量。抗氧剂DLTP（硫
14、代二丙酸二月桂酯）：白色粉末，熔点为3940，性能与用途与DSTP相似。抗氧效果比DSTP弱，但与树脂相容性比DSTP好。抗氧剂1010价格 在阿里巴巴原料采购网上，价格从0.17.5万/吨不等，均价在44.3万/吨 综合考虑选用：烟台新秀化学用品有限公司 4.5万/吨抗氧剂DLTP价格 价格从2.945万/吨不等，均价在56.5万/吨 综合考虑选用上海贝亚进出口有限公司产品价格5.5万其余主抗氧剂：双酚A、双酚C：毒性低，可用于PE和PVC中，但为低效抗氧剂。抗氧剂CA：挥发性小，无毒、无味、不污染，耐热性好，为优良的酚类抗氧剂，具有良好的抗氧化性和抑制铜离子催化氧化，可用于接触铜电线或电缆
15、绝缘层，多用于PE、PP、PVC中，但价格颇高。抗氧剂1076：挥发性小，热稳定性优良，是一种优良的抗氧剂。适用与PE、PP、PVC等，但效果稍逊于抗氧剂1010。防菌剂硼酸锌 木塑材料室外产品逐渐暴露出老化问题。国外已经发现埋入地下与地面接触的木塑材料有被真菌或白蚁生物降解的现象。暴露在阳光和空气中的WPC也发生了结构变化。除力学性能下降外，表观性能也大受影响，出现发黄或褪色的现象。硼酸盐类对真菌和昆虫非常有效，对哺乳动物毒性低，抗流失性强，成为木/塑复合研究中的首选防腐剂。硼酸锌价格 在阿里巴巴原料采购网上，价格从0.912万/吨不等，均价在11.3万/吨 综合考虑选用：营口光大阻燃化工有
16、限公司 1.2万/吨光稳定剂受阻胺类（HALS）受阻胺类（HALS）是近20年来聚合物稳定助剂开发研究领域热门课题。已广泛应用于户外使用PE制品中，一般用量为0.1 0.5，就能达到老化效果。在阿里巴巴原料采购网上，价格从0.127万/吨不等，均价在1012万/吨选用苏州乾昌商贸有限公司 1.1万/吨助剂价格、厂家介绍表助剂品种价格（万/吨）生产厂家偶联剂KH-5505广州拓亿贸易有限公司相容剂HDPE-g-MAH1.7深圳市华麟化工有限公司润滑剂aEBS1.2聊城市经济开发区和协塑料材料有限公司润滑、分散剂bPE蜡1济南恒瑞化工有限公司润滑剂c白油1茂名润华石油化工有限公司阻燃剂APP1.5
17、广州市金正豪化工有限公司抗氧剂a10104.5烟台新秀化学用品有限公司抗氧剂bDLTP5.5上海贝亚进出口有限公司光稳定剂HALS1.1苏州乾昌商贸有限公司防菌剂硼酸锌1.2营口光大阻燃化工有限公司最终配方HDPE（回收料）100 基体树脂木粉（60）80 填料HDPE-g-MAH 8 相容剂KH-550 0.5 偶联剂EBS 1 内、外润滑聚乙烯蜡 2 外润滑、分散剂白油 0.5 内润滑抗氧剂1010 0.3 主抗氧剂抗氧剂DLTP 0.1 辅抗氧剂受阻胺类光稳定剂 0.2 光稳定剂 聚磷酸铵 30 阻燃剂硼酸锌 2 防菌剂l假设木栅栏的质量是1kg，则需要成本6.62元l市场上1kg的木栅栏大概在67元参考文献一、翁云宣.生物分解塑料与生物基塑料.北京：化学工业出版社.2010.5二、陈寿.低碳生物塑料.北京：机械工业出版社.2010.2三、低压聚乙烯HDPE部分牌号介绍.阿里巴巴塑料网.2006四、王伟宏，王清文，宋永明.木塑复合材料老化性能研究.林业科学.2008.5（05）五、王佩璋，王兰，吕立成.木粉填充废旧聚乙烯的改性研究.北京工商大学化工学院.2002（01）谢谢观赏 欢迎提出宝贵建议
