WPC adalah material komposit yang dibentuk dengan menggunakan plastik lelehan panas, termasuk polietilen, polipropilen, polivinil klorida dan kopolimernya sebagai perekat, menggunakan serbuk kayu seperti kayu, jerami tanaman pertanian, bubuk cangkang tanaman pertanian sebagai bahan pengisi, metode pencetakan atau pengepresan ekstrusi, metode cetakan injeksi.Bahan baku plastik lelehan panas dapat digunakan sebagai bahan limbah industri atau kehidupan, serbuk kayu juga dapat digunakan sebagai limbah pengolahan kayu, kayu kecil dan kayu berkualitas rendah lainnya.Dari sudut pandang produksi bahan baku, produk plastik kayu memperlambat dan menghilangkan pencemaran sampah plastik, serta menghilangkan pencemaran akibat pembakaran tanaman pertanian terhadap lingkungan.Pemilihan formula material pada proses komposit melibatkan aspek-aspek sebagai berikut:
1. Polimer
Plastik yang digunakan dalam pengolahan komposit kayu-plastik dapat berupa plastik termoset dan termoplastik, plastik termoset seperti resin epoksi, termoplastik seperti polietilen (PE), polipropilen (PP) dan polioksietilen (PVC).Karena stabilitas termal serat kayu yang buruk, hanya termoplastik dengan suhu pemrosesan di bawah 200 ° C yang banyak digunakan, terutama polietilen.Pemilihan polimer plastik terutama didasarkan pada karakteristik yang melekat pada polimer, kebutuhan produk, ketersediaan bahan baku, biaya dan tingkat keakraban dengannya.Seperti: polipropilena terutama digunakan pada produk otomotif dan produk kehidupan sehari-hari, PVC terutama digunakan pada pintu dan jendela bangunan, panel paving dan sebagainya.Selain itu, laju aliran leleh (MFI) plastik juga mempunyai pengaruh tertentu terhadap sifat material komposit, pada kondisi pengolahan yang sama, MFI resin lebih tinggi, infiltrasi keseluruhan serbuk kayu lebih baik, distribusi serbuk kayu lebih seragam, infiltrasi dan distribusi serbuk kayu mempengaruhi sifat mekanik material komposit, terutama kekuatan impak.
2. Bahan tambahan
Karena serbuk kayu memiliki daya serap air yang kuat dan polaritas yang kuat, dan sebagian besar termoplastik bersifat non-polar dan hidrofobik, kompatibilitas antara keduanya buruk, dan kekuatan ikatan antarmuka sangat kecil, dan aditif yang sesuai sering digunakan untuk memodifikasi permukaan polimer. dan serbuk kayu untuk meningkatkan afinitas antarmuka antara serbuk kayu dan resin.Selain itu, efek dispersi serbuk kayu pengisi tinggi dalam termoplastik cair buruk, seringkali dalam bentuk agregasi, membuat aliran lelehan buruk, proses ekstrusi sulit, dan bahan perawatan permukaan perlu ditambahkan untuk meningkatkan aliran guna memfasilitasi cetakan ekstrusi.Pada saat yang sama, matriks plastik juga perlu menambahkan berbagai aditif untuk meningkatkan kinerja pemrosesan dan penggunaan produk jadi, meningkatkan kekuatan pengikatan antara serbuk kayu dan polimer serta sifat mekanik material komposit.Aditif yang umum digunakan meliputi kategori berikut:
a) Bahan penggandeng dapat menghasilkan ikatan antarmuka yang kuat antara permukaan plastik dan serbuk kayu;Pada saat yang sama, dapat mengurangi penyerapan air pada serbuk kayu dan meningkatkan kompatibilitas dan dispersi serbuk kayu dan plastik, sehingga sifat mekanik material komposit meningkat secara signifikan.Bahan penggandeng yang umum digunakan adalah: isosianat, isopropilbenzena peroksida, aluminat, ftalat, bahan penggandeng silan, polipropilen termodifikasi anhidrida maleat (MAN-g-PP), etilen-akrilat (EAA).Umumnya jumlah penambahan bahan penggandeng adalah 1wt% ~ 8wt% dari jumlah tambahan serbuk kayu, seperti bahan penggandeng silan dapat meningkatkan daya rekat serbuk plastik dan kayu, meningkatkan dispersi serbuk kayu, mengurangi penyerapan air, dan bersifat basa. pengolahan serbuk kayu hanya dapat meningkatkan dispersi serbuk kayu, tidak dapat meningkatkan penyerapan air serbuk kayu dan daya rekatnya dengan plastik.Perlu dicatat bahwa bahan penggandeng maleat dan pelumas stearat akan mempunyai reaksi tolak-menolak, yang akan menyebabkan penurunan kualitas dan hasil produk bila digunakan bersama-sama.
b) Pemlastis Untuk beberapa resin dengan suhu transisi gelas tinggi dan viskositas aliran leleh, seperti PVC kekerasan, sulit untuk diproses bila dikombinasikan dengan serbuk kayu, dan sering kali perlu menambahkan pemlastis untuk meningkatkan kinerja pemrosesannya.Struktur molekul pemlastis mengandung gen polar dan non-polar, di bawah aksi geser suhu tinggi, ia dapat memasuki rantai molekul polimer, melalui gen polar saling tarik menarik untuk membentuk sistem yang seragam dan stabil, dan penyisipan molekul non-polar yang panjang melemahkan daya tarik timbal balik molekul polimer, sehingga pengolahannya mudah.Dibutil ftalat (DOS) dan bahan pemlastis lainnya sering ditambahkan pada komposit kayu-plastik.Misalnya pada material komposit serbuk kayu PVC, penambahan DOP plasticizer dapat menurunkan suhu pemrosesan, mengurangi dekomposisi dan asap serbuk kayu, serta meningkatkan kekuatan tarik material komposit sedangkan perpanjangan putus meningkat seiring dengan peningkatan. konten DOP.
c) Pelumas Komposit kayu-plastik sering kali perlu menambahkan pelumas untuk meningkatkan fluiditas lelehan dan kualitas permukaan produk yang diekstrusi, dan pelumas yang digunakan dibagi menjadi pelumas internal dan pelumas eksternal.Pemilihan pelumas internal berkaitan dengan resin matriks yang digunakan, yang harus memiliki kompatibilitas yang baik dengan resin pada suhu tinggi, dan menghasilkan efek plastisisasi tertentu, mengurangi energi kohesi antar molekul dalam resin, melemahkan gesekan timbal balik antar molekul, di untuk mengurangi viskositas lelehan resin dan meningkatkan fluiditas leleh.Pelumas eksternal sebenarnya berperan sebagai pelumas antarmuka antara resin dan serbuk kayu dalam proses pencetakan plastik, dan fungsi utamanya adalah untuk mendorong gesernya partikel resin.Biasanya suatu pelumas seringkali mempunyai sifat pelumasan internal dan eksternal.Pelumas memiliki dampak tertentu pada masa pakai cetakan, laras dan sekrup, kapasitas produksi ekstruder, konsumsi energi dalam proses produksi, permukaan akhir produk, dan kinerja profil dampak suhu rendah.Pelumas yang umum digunakan adalah: seng stearat, asam etilen bisfatty amide, lilin poliester, asam stearat, timbal stearat, lilin polietilen, lilin parafin, lilin polietilen teroksidasi dan sebagainya.
d) Pewarna Dalam penggunaan material komposit kayu-plastik, zat terlarut dalam serbuk kayu mudah bermigrasi ke permukaan produk, sehingga produk mengalami dekolorisasi, dan akhirnya menjadi abu-abu, produk berbeda dalam lingkungan penggunaan tertentu, tetapi juga menghasilkan bintik hitam atau bintik karat.Oleh karena itu, pewarna juga banyak digunakan dalam produksi material komposit kayu-plastik.Hal ini dapat membuat produk memiliki warna yang seragam dan stabil, dan dekolorisasinya lambat.
e) Bahan komposit kayu-plastik bahan pembusa memiliki banyak keunggulan, namun karena komposit resin dan serbuk kayu, keuletan dan ketahanan benturannya berkurang, bahannya rapuh, dan kepadatannya hampir 2 kali lebih besar dibandingkan kayu tradisional. produk, membatasi penggunaannya secara luas.Karena struktur gelembung yang baik, komposit kayu-plastik berbusa dapat mempasifkan ujung retakan dan secara efektif mencegah perluasan retakan, sehingga secara signifikan meningkatkan ketahanan benturan dan keuletan material, serta sangat mengurangi kepadatan produk.Ada banyak jenis bahan peniup, dan ada dua yang umum digunakan: bahan peniup endotermik (seperti natrium bikarbonat NaHCO3) dan bahan peniup eksotermik (azodibonamide AC), yang perilaku dekomposisi termalnya berbeda, dan memiliki efek berbeda pada viskoelastisitas dan bentuk lelehan polimer yang berbusa, sehingga bahan peniup yang sesuai harus dipilih sesuai dengan persyaratan penggunaan produk.
f) Penerapan penstabil UV dan penstabil UV lainnya juga berkembang pesat seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat akan kualitas dan daya tahan komposit kayu-plastik.Hal ini dapat membuat polimer pada material komposit tidak terdegradasi atau sifat mekaniknya menurun.Yang umum digunakan adalah penstabil cahaya amina yang diblokir dan peredam ultraviolet.Selain itu, agar material komposit dapat mempertahankan penampilan yang baik dan kinerja yang sempurna, sering kali perlu ditambahkan zat antibakteri, dan pemilihan zat antibakteri harus mempertimbangkan jenis serbuk kayu, jumlah penambahan, bakteri dalam. lingkungan penggunaan material komposit, kandungan air produk dan faktor lainnya.Seng borat, misalnya, bersifat pengawet tetapi bukan alga.
Produksi dan penggunaan material komposit kayu-plastik tidak akan mengeluarkan bahan mudah menguap yang berbahaya bagi kesehatan manusia terhadap lingkungan sekitar, dan produk kayu-plastik itu sendiri dapat didaur ulang dan digunakan kembali, sehingga produk kayu-plastik merupakan jenis baru perlindungan lingkungan yang ramah lingkungan. produk, yang dapat membersihkan diri secara ekologis dan memiliki prospek pengembangan yang luas
Waktu posting: 24 Juni 2023