所謂的木塑復(fù)合材料,是將液態(tài)的不飽和烯烴類單體或低聚物、預(yù)聚物浸注入木材內(nèi)部后,利用射線照射或催化加熱手段,使這些不飽和烯烴類單體或低聚物、預(yù)聚物在木材內(nèi)聚合,與木材形成一種復(fù)合材料,即稱為木塑復(fù)合材料(Wood-polymer Composite),簡稱為WPC。
木塑復(fù)合材料的出現(xiàn)是在20世紀(jì)60年代初。美國的卡奈加和卡爾波夫分別采用γ射線輻射引發(fā)聚合浸漬于木材中的烯烴類單體,制得了性能優(yōu)良的木塑復(fù)合材料。此后,許多國家紛紛開展研究,美國原子能委員會將木塑復(fù)合材料的開發(fā)作為和平利用原子能的一個重要方面加以研究。1964年木塑復(fù)合材料被列為世界十大科學(xué)成就之一。1965年在紐約舉行的專題討論會上,美國的耶爾發(fā)表了在單體中引入化學(xué)引發(fā)劑,用催化加熱法制造木塑復(fù)合材料的論文。1966年美國AMF公司Bouling分部建成了世界上第一條催化加熱法生產(chǎn)木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)線,浸漬單體為MMA(甲基丙烯酸甲酯),產(chǎn)品主要用來制作臺球桿。1968年,美國ARCO化學(xué)公司采用γ射線生產(chǎn)的木塑復(fù)合材料問世,主要用于制作鑲木地板。用木塑復(fù)合材料制造的地板硬度高,耐磨性特強(qiáng),地板上的香煙灼燒痕跡可經(jīng)打磨除去而又明亮如新,而且地板色澤鮮艷,外觀華麗,不需油漆,有阻燃功能,特別適用于人流密集的公共場所,如機(jī)場、地鐵、商業(yè)大廈,舞廳等,其壽命通常為素材地板的8~10倍。
目前,木塑復(fù)合材料已經(jīng)在美國、德國、日本、意大利、波蘭、臺灣、英國、法國等國家實現(xiàn)商業(yè)化。如在日本,主要采用催化加熱法來生產(chǎn),并已經(jīng)形成相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)能力,產(chǎn)品主要用作地板材,通常生產(chǎn)的是復(fù)合地板材,即地板表層0.5~3mm厚的部分是木塑復(fù)合材料。
在中國,對木塑復(fù)合材料的研究始于20 世紀(jì)60年代中期。上海科技大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)、中國林業(yè)科學(xué)院、樂器研究所等單位進(jìn)行過這方面的研究。單體浸漬木材后,利用催化加熱法來生產(chǎn)木塑復(fù)合材料,產(chǎn)品用來生產(chǎn)二胡桿、板胡桿等樂器部件,用椴木制備的木塑復(fù)合材料可制作琵琶背板(上述樂器部件原先均采用進(jìn)口紅木制作),耐候,吸濕低,產(chǎn)品質(zhì)量好,二胡桿的月產(chǎn)記錄曾達(dá)到1萬把,1979年因樂器滯銷而停產(chǎn)。清華大學(xué)和北京木材廠曾合作研制過用γ射線輻射來生產(chǎn)木塑復(fù)合材料,所用的木材是楊木,據(jù)報道,經(jīng)過這樣的處理以后,楊木的性能得到了很大幅度的改善。目前,由于化工原料售價高,木塑復(fù)合材料生產(chǎn)過程的工藝控制困難,在中國尚未建成木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)線。
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