在城市建設(shè)中，人工園林可為人們提供一個放松心情與休閑娛樂的綠色空間。人工園林要經(jīng)受時間的考驗，滿足耐候、抗水、高強度和美觀等性能需求。傳統(tǒng)木材在園林建設(shè)中常因耐久性不足且大量消耗木材資源而難以滿足需求。基于此，木塑復(fù)合材料(塑木)憑借其成本低、外 觀類似木材、易加工、環(huán)境耐受性好及可再利用等優(yōu)點， 成為天然木材的理想替代品，近年來在園林建設(shè)中受到廣泛關(guān)注。
塑木在園林場地鋪裝中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)以楊木纖維和聚丙烯(PP)制備的PP基塑木具有優(yōu)異的力學(xué)性能、高低溫尺寸穩(wěn)定性和防水性。近年來有研究:塑木在園林標識牌中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)木粉對聚乙烯(PE)基塑木的蠕變性影響最大。利用園林綠化廢棄物和聚乳酸(PLA)制備塑木，發(fā)現(xiàn)以生物炭為增強材料可以顯著改善園林廢棄物與PLA的界面相容性，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。PP/PE/聚氯乙烯(PVC)基塑木在園林圍欄中的應(yīng)用優(yōu)勢，其高抗沖擊強度和可塑性可滿足圍欄材料的需求。此外，研究顯示塑木在觀景橋和景觀亭中的應(yīng)用，認為其比傳統(tǒng)木材具有更優(yōu)異的耐候性。在眾多塑木中，PE基塑木復(fù)合材料兼具PE的耐水、防腐、耐疲勞性能以及木材的高強度，同時具有良好的可塑性和二次加工性，是戶外應(yīng)用最為廣泛的一類塑木。然而，木粉的主要成分纖維素含有大量羥基，表現(xiàn)出強極性，而PE為非極性材料，這導(dǎo)致PE與木粉的界面相容性較差 。研究發(fā)現(xiàn)，對木粉進行堿溶液浸泡或超聲微波處理能夠提高其拉伸強度并降低吸水率；添加聚異氰酸酯、鈦酸酯和鋁酸酯等偶聯(lián)劑可有效減少纖維素表面的羥基含量，提升塑木的力學(xué)性能；而在塑木中直接加入官能化聚烯烴界面相容劑，如馬來酸酐接枝聚乙烯(MAPE)，是最常見的界面改性方法。此外，針對塑木易燃和抗紫外線老化能力較弱的缺陷，研究人員分別添加阻燃劑和耐候劑以提升材料的綜合性能。基于現(xiàn)有的塑木改性方法，有研究將價格低廉的稻殼粉和高密度聚乙烯(HDPE)按一定比例制備塑木，并添加相容劑、阻燃劑和 耐候劑，對復(fù)合材料進行優(yōu)化改性，探索這種新型PE基塑木復(fù)合材料在園林建設(shè)中的應(yīng)用潛力。
研究提出一種新型的PE基木塑復(fù)合材料制備方案， 將偶聯(lián)劑預(yù)處理過的稻殼粉與PE樹脂基體混雜，并添加MAPE作為相容劑，進一步優(yōu)化木塑界面相容性，構(gòu)建不同配比的PE/稻殼粉/MAPE木塑復(fù)合材料。對其進行系統(tǒng)測試發(fā)現(xiàn)，當PE、稻殼粉、MAPE的質(zhì)量比為30:50:6時，復(fù)合材料表現(xiàn)出最優(yōu)的力學(xué)強度和耐候性，在經(jīng)歷紫外老化、干濕循環(huán)以及凍融循環(huán)后依舊保持較好的穩(wěn)定性，同時具備最佳的吸水穩(wěn)定性和最強的抗真菌性能。其制備的PE/稻殼粉/MAPE木塑復(fù)合材料在園林景觀材領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。
摘編自：《園林景觀用PE/稻殼粉/MAPE木塑復(fù)合材料的 制備及性能研究》周巧鳳等
