電磁功能型塑木復合材料在建筑、裝飾、包裝等領域具有巨大的應用前景,目前研究較為廣泛的為抗靜電型及電磁屏蔽型塑木復合材料產品。當前電磁功能型塑木復合材料的產業化進程還比較緩慢,我國對電磁功能型塑木復合材料的大規模應用實例還較少,屬于函待開發的功能型新材料領域。

建筑領域
電磁功能型塑木復合材料在建筑領域可制造地板、墻板、吊板等,使其具備防輻射、抗靜電等功能,對于預防因靜電引發的火災和爆炸等災害具有重要意義。黑龍江省木材科學研究所研發出將高強度的短切碳纖維用于增強未塑復合材料制備出具有抗靜電功能的復合材料,使復合材料的抗拉強度提高了6.71%~63.56%,抗彎強度提高4.57%~52.18%,在保持復合材料抗靜電性能的基礎上增強了其物理力學性能,產品可在建筑結構材料領域大規模推廣。另有研究通過構造PVC片材地板表層、PVC塑木板層、防滑防靜電層的3層結構發明了一種多功能型塑木地板制備出的地板具備抗靜電、防水、阻燃等優點,在建筑、家具領域中具備潛在應用價值。
裝飾領域
電磁功能型塑木復合材料在裝飾領域可用于幕墻、室內裝飾板等,使其具有屏蔽電磁波、抗靜電等功能。安徽宣城福美達新材料有限公司采用芯一面結構發明了一種多功能型塑木復合材料。通過在較少未質含量面層中添加功能劑,解決了功能助劑添加量高的問題,目前該技術已應用于幕墻裝飾、風景園林等領域。陳慶等[44]通過將石墨烯內嵌于管狀尖晶石型鐵氧物中用于增強塑木復合材料制備出具備屏蔽寬頻電磁波功能的塑木裝飾板,在保持了塑木復合材料輕質優點的同時,增強了材料的電磁屏蔽功能,該材料可應用于外墻裝飾板、室內裝飾板等裝飾物。
包裝領域
電磁功能型塑木復合材料在包裝領域可以制造特種設備或儀器的包裝箱、防護板等,使其具備抗靜電、電磁封閉性、防電磁輻射等功能。科研人員通過石墨烯及抗靜電劑對高密度聚乙烯改性,隨后將木粉及改性的高密度聚乙烯混合擠出成型發明了一種防靜電防火塑木型材,其利用石墨烯與抗靜電劑的協同效應,增強了復合材料的抗靜電性能,隨后加入阻燃劑,使復合材料具備良好的抗靜電性能和阻燃性能,并且機械性能也較為優異,可應用于制造托盤、包裝箱等包裝物。通過添加電磁引導劑進行電磁的塑木材料內部傳導隔離,發明一種具備良好電磁屏蔽性能的木塑復合材料,該材料可應用于制作防護板、防護門等包裝物。
研究展望
縱觀電磁功能型木塑材料的研究歷程,國內外研究者在電磁功能助劑選用及改良、電磁機理解析以及產業化推廣等方面已開展了一定程度的研究,相關研究成果和產品的應用已經證實電磁功能型木塑擁有巨大的市場應用前景,具有重要的研究價值和社會意義。但就研究現狀來講,該領域的研究整體上還不夠系統全面。電磁功能型塑木在功能助劑優選及改良、復合材料界面性能優化、電磁及導電機理解析以及推進產品產業化進程等方面還有待深入研究,今后可圍繞以下4個方面展開。
1)電磁功能助劑在塑木中的分散性優劣對其電磁性能影響極大,目前對于電磁功能助劑的分散性研究仍較少,開發電磁性能優異且分散性良好的助劑、優化功能助劑的添加方式或工藝方法是未來研究的熱點之一。
2)木材纖維與樹脂基體之間極性、親水性的差異是影響塑木復合材料界面結合性能的關鍵因素之一,電磁功能性助劑的引入增加了界面結合性能的復雜程度。因此,需著重開展有利于塑木界面結合且電磁性能優異的功能助劑及其工藝方法的研究。
3)目前對于電磁功能型塑木的電磁及導電機理缺乏統一的解析理論,需要加強對塑木電磁路徑的探究,從宏觀和微觀性能相互映證的角度系統解析塑木電磁及導電機理。
4)電磁功能型塑木具有巨大的應用潛力和廣闊的市場需求,因其制備工藝復雜以及生產成本較高,限制了規模化生產,探究簡易成型工藝、制造性能優良且成本適中的功能型塑木對于推動其產業化進程具有重要意義。







