木塑復(fù)合材料在裝配式建筑中的應(yīng)用

解云霞

（廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西河池 547000）

木塑復(fù)合材料是一種新型的環(huán)保材料，是使用木材加工剩余物和塑料通過添加少量添加劑生產(chǎn)成型的環(huán)保型復(fù)合材料［1］。木塑復(fù)合材料兼具塑料制品的韌性、可加工性以及木材產(chǎn)品的力學(xué)性能和環(huán)保性［2］。木塑復(fù)合材料作為木材和塑料的替代品，因其實用、耐腐、抗菌、環(huán)保、吸音、造價低廉被廣泛地應(yīng)用于建筑室內(nèi)外裝飾裝修工程。木塑復(fù)合材料不含甲醛、不用油漆著色，更具有裝飾性、美觀貼近自然，方便二次加工造型，力學(xué)性能優(yōu)于實木，可連續(xù)自動化生產(chǎn)，滿足大量長期使用的需求。并且可以根據(jù)特殊需求定制材性和功能。

1 木塑復(fù)合材料工程應(yīng)用特性

木塑復(fù)合材料被用于室內(nèi)外家具定制、裝飾裝修工程、建筑工程的門窗踢腳線等工程當(dāng)中。這主要由于木塑復(fù)合材料具有以下性能和特點(diǎn)。(1)優(yōu)良的可加工性能。木塑復(fù)合材料的主要組成成分是塑料和木質(zhì)纖維，因此木塑復(fù)合材料極具可加工性，使用木材加工器具即可完成鋸、釘、刨等加工方式。尤其是對釘子的握裹能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通的木材［3］。(2) 優(yōu)良的力學(xué)性能。木塑復(fù)合材料的彈性模量介于木材的彈性模量和塑料的彈性模量之間。并且，由于混合作用和添加劑的催化，其抗壓、抗折、抗彎強(qiáng)度高于一般木材相當(dāng)于優(yōu)質(zhì)硬木［4］。(3) 防潮、耐腐、抗老化。木塑復(fù)合材料由于使用塑料為主要原材料，具有塑料的各種性質(zhì)，其中在家具裝飾建筑工程中最突出的特點(diǎn)是長時間日曬情況下不易老化腐朽、防水防潮、耐酸堿腐蝕，且避免了木材易滋生細(xì)菌真菌易被蟲蛀的缺點(diǎn)［5］。(4) 可定制特殊功能。木塑復(fù)合材料通過選擇不同的塑料、不同的添加劑、不同的生產(chǎn)法方式改變木塑復(fù)合材料的密度，同時也可使木塑復(fù)合材料具有特殊的功能，例如阻燃、防靜電等［6］。(5) 原料來源廣泛、造價低廉，能夠有效地消納木材廢棄物，保護(hù)森林資源和防止“白色污染”。

2 不同種類木塑復(fù)合材料性能

2.1 聚氯乙烯（PVC）木塑復(fù)合材料

PVC 木塑復(fù)合材料具有良好電絕緣性、耐化學(xué)藥品腐蝕性。由于復(fù)合材料中木質(zhì)纖維的加入，木質(zhì)纖維多孔且存在微小的毛細(xì)管道，所以PVC 木塑復(fù)合材料還具有良好的吸水性。PVC 木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度與所選用的木質(zhì)纖維的種類有關(guān)，木質(zhì)纖維原料強(qiáng)度越大，PVC 木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能越優(yōu)秀［7］。另外，PVC 木塑復(fù)合材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和機(jī)械耐磨性能。增塑劑的加入能夠改善PVC 木塑復(fù)合材料的低溫脆斷和低溫加工性能，使PVC 木塑復(fù)合材料的低溫室外環(huán)境下的應(yīng)用加工性能更加良好［8］。

2.2 聚苯乙烯（PS）木塑復(fù)合材料

PS 木塑復(fù)合材料隔熱、耐高溫、耐光學(xué)老化、電絕緣。PS 木塑復(fù)合材料可以使用廢舊PS 材料和木材加工物剩余材料制作。PS 木塑復(fù)合材料同樣具有吸水性，吸水性取決于木質(zhì)纖維的質(zhì)地，禾本植物的木質(zhì)纖維制作的PS木塑復(fù)合材料的吸水性優(yōu)于喬木木質(zhì)纖維制作的PS 木塑復(fù)合材料的吸水性［9］。不同的PS 木塑復(fù)合材料的成型工藝可以改變其密度，進(jìn)而影響PS 木塑復(fù)合材料的阻燃隔熱性。

2.3 聚丙烯（PP）木塑復(fù)合材料

PP 木塑復(fù)合材料耐磨、耐熱、電絕緣、耐化學(xué)性腐蝕。PP 木塑復(fù)合材料耐磨、阻燃是其最大的應(yīng)用特點(diǎn)［11］。使用聚十二羥基硬脂酸(RA-g-PHS) 作為改性劑時，PP木塑復(fù)合材料能夠獲得最大的熱穩(wěn)定性。使用次磷酸鋁(AP)作為改性劑時，PP 木塑復(fù)合材料能夠獲得最大的阻燃性。使用腔穴傳遞式動態(tài)發(fā)泡工藝在摻高密度聚乙烯(HDPE) 的條件下生產(chǎn)的PP 木塑復(fù)合材料能夠最大限度地提高PP 木塑復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和耐磨性［12］。使用電離子對PP 木塑復(fù)合材料進(jìn)行輻射改性可以提高PP 木塑復(fù)合材料的抗沖擊性和抗彎拉破壞性能［13］。

2.4 聚乙烯（PE）木塑復(fù)合材料

PE 木塑復(fù)合材料具有可加工性、力學(xué)性能良好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在紫外線、高溫等室外環(huán)境下性態(tài)穩(wěn)定。使用氫氧化鈉(NaOH) 對木質(zhì)纖維進(jìn)行預(yù)處理后能夠使PE 木塑復(fù)合材料獲得更大的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度，更好的吸水性。使用納米碳酸鈣(NPCC) 對PE 木塑復(fù)合材料進(jìn)行改性，能夠使PE 木塑復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性提高，降低其高溫變形率［14］。并且PE 木塑復(fù)合材料絕大多數(shù)采用廢棄PE 材料與木屑加工而成，有效地消納了廢棄木屑木材加工廢物和廢棄PE，很大程度上緩解了環(huán)境壓力。

2.5 丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)木塑復(fù)合材料

ABS 木塑復(fù)合材料兼具三種成分共同性能, 耐化學(xué)腐蝕、耐熱, 具有高彈、高韌性、良好加工性能和電絕緣性能，更多用于高檔家具、室外家具使用。ABS 木塑復(fù)合材料中，木質(zhì)纖維選用硬質(zhì)松木纖維并且使用馬來酸作為催化劑制備的ABS 木塑復(fù)合材料，其界面相容性最佳，力學(xué)性能最優(yōu)［15］。

3 木塑復(fù)合材料在建筑裝修工程中的應(yīng)用

3.1 木塑復(fù)合材料用于門窗板材裝飾線材

木塑復(fù)合材料用于門、窗、板材、裝飾線材等建筑裝飾材料時具有突出的優(yōu)勢。這是由于門、窗、板材、等材料需要具有可加工性，方便加工成相應(yīng)的造型結(jié)構(gòu)，同時又要求具有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗蠕變性能［16］。采用木塑復(fù)合材料制作的門、窗、板材、地板、家具板材等不容易變形、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、防潮耐熱。木塑復(fù)合材料的門、窗的連接方式主要為膠接，這是由于木塑復(fù)合材料含有有機(jī)塑料成分，塑料與膠水的相結(jié)合基于相似相容原理，結(jié)合強(qiáng)度更大，可與實木窗媲美, 整窗強(qiáng)度高, 抗風(fēng)壓，并且具有裝飾性。木塑復(fù)合材料具有吸音降噪、保溫隔熱的性能。采用木復(fù)合材料裝飾吊頂，鋪設(shè)地板地板，由于能夠保溫、隔熱、吸音、降噪從而使室內(nèi)保持相對恒定的溫度，降低用于維持室內(nèi)溫度的能耗，保持安靜舒適的居住環(huán)境。木塑復(fù)合材料具有突出的耐候性和耐久性,顏色美觀，耐化學(xué)光學(xué)老化，避免涂裝修飾，防水、防潮、防蛀。這使得木塑復(fù)合材料的門、窗、板材、裝飾材料的服役期限增加，降低經(jīng)濟(jì)成本和使用成本。

3.2 木塑復(fù)合材料用于戶外家具

戶外家具是指在開放或半開放性戶外空間中，為方便人們健康、舒適、高效的公共性戶外活動而設(shè)置的一系列相對于室內(nèi)家具而言的用具，主要涵蓋了城市公共戶外家具、庭院戶外休閑家具、商業(yè)場所戶外家具等。木塑復(fù)合材料用于戶外家具時擁有實木或鐵制品或塑料制品無法比擬的優(yōu)勢。戶外家具要求具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、耐光老化、耐氣候老化、方便造型、美觀、無毒無污染等特點(diǎn)。與塑料或者金屬質(zhì)戶外家具相比，木塑復(fù)合材料的戶外家具具有美觀、抗老化、耐腐蝕、免油漆裝飾等優(yōu)點(diǎn)，并且造價低廉［17］；與實木戶外家具相比，木塑復(fù)合材料的戶外家具耐腐蝕、防蟲蛀、抗氣候變化帶來的朽壞從而使用壽命長，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3.3 木塑復(fù)合材料用于室內(nèi)家具

目前，木塑復(fù)合材料在室內(nèi)家具的應(yīng)用主要集中在浴室板材、櫥柜、板凳、桌椅、衣柜等方面。在衛(wèi)浴家具方面，因其具有良好的防水性能，木塑復(fù)合主要用于臉盆架、換衣凳、換衣柜、浴缸架以及桑拿房等方面［18］。主要是由于木塑復(fù)合材料是木質(zhì)纖維與塑料共混加工而成具有優(yōu)良的防水性能，并且酸堿腐蝕環(huán)境下，材料性質(zhì)不改變，材料不變形，不易被霉菌侵蝕，防霉防蛀。在櫥柜家具方面,木塑復(fù)合材料防水防油污，易清潔打理，不易被清潔成分腐蝕，防滑抗菌。在桌凳類家具方面，木塑復(fù)合材料因其具有可加工性，可鉆、鋸、釘、刨、油漆飾、膠合等，并且不漆飾條件下也可處理成天然木紋理非常美觀，可以加工成任意造型且強(qiáng)度滿足使用要求。

4 結(jié)語

在提出碳中和、環(huán)境友好型經(jīng)濟(jì)等概念的大環(huán)境、大背景下，木塑復(fù)合材料作為一種綠色環(huán)保材料快速興起符合發(fā)展趨勢要求。木塑復(fù)合材料的原料主要為廢舊回收塑料、廢木粉等，并且材料性能優(yōu)越，應(yīng)用場景廣泛，目前主要應(yīng)用在內(nèi)裝、家具、建材等方面，能夠有效降低能耗，消納廢棄物，具有經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會效益，值得大力推廣和使用。