文献综述
题目：白炭黑增强改性木塑复合材料的研究
1 研究目的及意义
木塑复合材料（WPC，Wood Plastic Composites）是一种新兴的环境友好型材料。它的商业应用始于20世纪50年代中期。由于木材、石油等资源的日益紧张，“以塑代木”受到社会的极大关注。从90年代开始，木塑材料得到了飞速的发展。相比传统材料，木塑制品具有独特的优势：无木材制品的缺陷（木节疤、斜纹理、腐朽等）、有类似木质的外观，比塑料的硬度高、优良的成型加工以及耐候性等。
当在木塑复合材料中加入高填充量的木质纤维后，成本会降低很多，但材料的强度也会下降很多，因此可以尝试选用白炭黑作为木塑复合材料的增强填料。白炭黑是一种白色粉末状无定形水合二氧化硅，具有高比表面积、高结构、高活性的特点，因其具有特殊的表面结构和颗粒形态结构以及独特的物理化学特性，应用领域广泛，是一种重要的补强填充剂，表面活性和补强性能比其它无机浅色填料（如碳酸钙、陶土、高岭土、云母等）更优异。目前我国白炭黑年产量已达50万吨以上，大部分用于橡胶的补强，而在塑料中的应用研究不多。选用白炭黑作为木塑复合材料性能的改性剂，以制得成本低和性能高的木塑复合材料，具有较好的社会效益和经济效益。
2 木塑复合材料的发展历史
为了有效缓解资源匮乏的问题，使得木材工业越来越迫切寻找木材的替代品。在木材加工中，大量的边角余料没有被充分利用，与此同时，大量日常生活中产生的废弃塑料在自然环境中长期难以分解，造成了严重的“白色污染”。在这样的背景下，木塑复合材料应运而生，它兼具木材和塑料二者的优点，同时能充分利用废弃的木材和塑料，不仅可以实现变废为宝，同时可以减少材料废弃或燃烧所带来的环境污染[1]。
WPC的生产可以追溯到20世纪初期，兴起于欧洲，后在北美获得巨大成功。早在1907年LeoH.Bend博士就利用热固性酚醛树脂与木粉复合制成木塑复合材料，当时被称为Bakelite，但由于科学发展水平和技术条件的限制，最早使用的纤维主要是尺寸较长的韧皮类纤维，如亚麻、黄麻等，其产品有飞边、毛刺等缺点，因而应用受到限制。1916年，这种材料被Rolls Royce 公司用来制造变速杆的把手，从此开辟了木塑复合材料的商业市场。此后的几十年一直使用热固性塑料制造木塑复合材料，用以黏结植物材料。从20世纪60年代起，人们采用乙烯基单体或含有碳碳双键的预聚物浸注处理实体木材，然后采用高能射线或自由基引发剂引发聚合物，形成高性能的木塑复合材料，通常称其为塑合木。20世纪80年代以后，人们开始对塑料填充改性技术进行研究，日本、印度、欧美等国家和地区尤为活跃。尽管如此，这期间的塑料也仅有20-30%使用填料，用木质纤维填料增强的树脂大约仅为塑料消耗量的5%。到了20世纪90年代，植物纤维／热塑性塑料成了木塑复合材料的首选替代品，其产品也进入到实际应用阶段，主要用于制作托盘和包装箱等[2]。
木塑复合材料具有不开裂、不翘曲、维修容易、外观好和耐用等特性。现今除用于铺板外，还可应用于护墙板、天花板、装饰板、踏脚板、壁板、高速公路噪音隔板、海边铺地板、建筑模板、防潮板，另外也可做装饰边框、栅栏和庭园扶手、包装用垫板和组合托盘；在家具中的应用包括室外露天桌椅、船舶坐舱隔板、办公室隔板、贮存箱、花箱、活动架等；开发中的制品有折叠板、百页窗等。木塑制品席卷市场，也在不断替代塑料制品，就如同以前塑料制品替代木制品[3]。
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