塑木復(fù)合材料主要以木質(zhì)纖維材料和高分子樹脂為主要原料、通過添加適量的助劑(改性劑等)制備而成 。作為生物質(zhì)資源與合成高分子樹脂結(jié)合的重要產(chǎn)物,其核心價(jià)值在于通過組分設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)調(diào)控實(shí)現(xiàn)性能的可定制化。然而,傳統(tǒng)單一樹脂基體體系往往難以兼顧強(qiáng)度、韌性及剛性等多維力學(xué)特性的協(xié)同提升,導(dǎo)致材料在復(fù)雜工況下的應(yīng)用受限 。在此背景下,共混樹脂以其靈活的設(shè)計(jì)自由度與精準(zhǔn)的性能調(diào)控能力,成為突破材料性能瓶頸的關(guān)鍵途徑。

近年來,高分子樹脂共混制備塑木復(fù)合材料已得到廣泛研究,通過優(yōu)化樹脂共混比例和配方,可在一定程度上平衡材料的強(qiáng)度、韌性、剛性等力學(xué)性能,滿足特定應(yīng)用需求。其性能受樹脂基體、木材種類、添加劑及加工方式與參數(shù)影響 ,應(yīng)用領(lǐng)域從傳統(tǒng)建材、汽車部件延伸至食品包裝、醫(yī)療器材等高端領(lǐng)域,且在綠色環(huán)保領(lǐng)域具有極大的發(fā)展?jié)摿?。鑒此,有研究從高分子樹脂類別角度出發(fā),歸納聚乳酸(PLA)等可生物降解樹脂、聚乙烯(PE)等非生物降解高分子樹脂共混制備 WPC 的研究現(xiàn)狀,以期為高性能塑木復(fù)合材料的研發(fā)提供理論依據(jù)。
可生物降解高分子材料是指可通過微生物代謝作用分解為水與二氧化碳的環(huán)境友好型材料,其原料主要來源于淀粉、纖維素及農(nóng)業(yè)廢棄物等可再生資源,兼具綠色可降解特性和低環(huán)境負(fù)荷優(yōu)勢,在食品包裝、生物醫(yī)療及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用于 WPC 領(lǐng)域的可生物降解高分子樹脂材料主要包括聚乳酸(PLA)、聚對(duì)苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等。目前,研究主要集中在復(fù)合體系的比例優(yōu)化、多相界面的處理以及成型工藝對(duì)復(fù)合材料的影響等方面。
國內(nèi)外研究者對(duì)高分子樹脂共混體系在共混比例、多相界面調(diào)控以及成型工藝等方面展開了一定程度的研究,進(jìn)一步拓展了復(fù)合材料的應(yīng)用范圍,但仍存在一些問題需要進(jìn)一步研究和優(yōu)化。
1)加強(qiáng)開發(fā)共混復(fù)合材料合成機(jī)制研究。傳統(tǒng)共混法制備高分子復(fù)合材料存在顯著的技術(shù)局限性,亟需探索綠色高效的高分子共混技術(shù),結(jié)合先進(jìn)的復(fù)合材料理論及儀器分析技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料合成機(jī)制的解析與性能的精準(zhǔn)調(diào)控。
2)深化高分子復(fù)合材料多相界面調(diào)控研究。目前,由于樹脂基體間的極性差異導(dǎo)致的界面相容性問題始終存在。多相體系相容性調(diào)控主要依賴相容劑添加,難以實(shí)現(xiàn)微納尺度精準(zhǔn)分散。應(yīng)積極開發(fā)構(gòu)建從分子鍵合到微區(qū)結(jié)構(gòu)的跨尺度協(xié)同機(jī)制,提高塑木復(fù)合材料的多相界面相容性的優(yōu)化調(diào)控。
3)推動(dòng)復(fù)合材料向多功能集成應(yīng)用。在提升力學(xué)及改善界面性能的同時(shí),未來研究應(yīng)聚焦于綠色功能化改性劑開發(fā)、智能加工裝備設(shè)計(jì)及全生命周期可降解塑木復(fù)合材料體系構(gòu)建,以推動(dòng)該領(lǐng)域向高性能化、高附加值、多功能化及環(huán)境友好等方向跨越發(fā)展。







