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文献综述

木塑复合材（也称塑合木，Wood Plastic composite,简称WPC）,是指以初级生物质为材料为主要配料，配混一定比例的塑料基料，经特殊工艺处理后加工成型的复合材料。木塑复合材料是近年来国际上兴起的一种植物性纤维复合材料，同时具备塑料和木材的优良特性。从材料复合机理上来说，木塑复合材料是将有机单体注入木材的微细结构中，然后采用电子静电加速器的电子束照射或Co的同位素的γ射线穿透，也可借助引发剂和加热的作用及其它方法，如超声波法，触媒并辐射法等，使有机单体与木材组分产生接枝共聚或均聚的复合材料。发展木塑复合材料是越来越被重视环境观念的结果，工业咨询家认为发展推动力来自合理利用地球有限资源的要求，减少原始木材用量，保护森林，回收再利用旧木粉和塑料。因此，木塑复合材料成为了一个新型材料，其性能也被更多的人熟知^[1]。

1. 国内外木塑复合材料的现状

我国木塑复合材料的研发工作开始于上个世纪90年代，在我国木塑复合材料产业成长历史不过10余年。截至2005年年底，我国直接从事WPC研发与生产的企业单位已逾150家，从业人员数万人，WPC制品年产量已接近10万t,年产值可超过8亿元人民币。该产业之所以能够在我国得到发展，是因为木塑复合材料具有应运而生的时代背景和得天独厚的发展条件。木塑复合材料产业的迅猛发展其最重要的原因就是木塑复合材料充分体现了源于自然和归于自然的循环使用特征，符合资源产品废弃物再生资源的反馈式循环过程，能够更加有效地利用资源和保护环境，实现国家所倡导的以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济效益和社会效益，从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐，促进资源永续利用^[2]。

在WPC领域，美国市场1990年指2010年的增长率都保持在10%以上，远远高于同塑料工业的总体增长率，到2011年，美国市场WPC需求总值约54亿美元。在美国，木塑复合材料及其产品公司已超过50家，从事这方面研究的机构已超过50家，已形成一个从研发、原材料收集、设备制造、模具、制成品，到市场营销的完整产业。天然纤维复合材料的各种优势已吸引了美、加政府，众多学府、研究机构、军方，以及企业的大量资金和研究方面的投资。几家最大的木塑复合材料公司加拿大安大略省的材料和制造中心一直坚持与美国国家森林实验室一起主办木塑复合材料会议并资助研究人员和公司。经过10多年的努力，在加拿大也形成了有10多家企业为主体，年产量4万t的木塑复合材料行业^[3]。

由于我国的木材资源不丰富，储量小，产量也满足不了市场的需求。迫切需要能够符合要求的替代产品，从此中国木塑材料的研发及其技术转化进入了一个快速发展的时期。木塑材料的优势使得木塑材料这一新材料的应用研究呈现出快速发展的景象，木塑材料拥有较轻的密度，较好地强度和硬度，以及良好的吸音性能，却不用像木材产品一样保养。近几年已经有大量产品问世，包括木塑地板，外墙建材，屋面材料等，汽车工业也开始考虑木塑材料的使用前景^[4]。

2. 木塑复合材料的性能与应用

2.2.1性能

1. 木塑复合材的力学性能比木材大，一般说来，比木材的抗冲击性能提高2~3倍，有时高达8倍；静曲强度提高4~5倍；硬度一般可提高4~6倍，有时会高达9倍；抗压强度、抗剪强度、耐磨性能也均有提高。

2. 吸水性和吸湿性比木材大大降低，具有较好的体积稳定性。主要原因是木材中的纤维分子链上已有不溶于水的有机单体接枝，封闭了吸湿性很强的游离羟基。木材中的空隙已有疏水性的单体聚合物填充，使之能够为疏水性材料。