无机矿物增强木塑复合材料研究进展*

孟令宇，刘明利，李春风，孟黎鹏

(北华大学 材料科学与工程学院，吉林 吉林132000)

0 引言

虽然目前我国已经拥有比较广阔的林地和丰富的森林资源，但是我国对森林资源尤其是天然林的消耗巨大，且我国林木资源人均占有量不足世界平均水平的1/4。2017年国家禁止天然林商业采伐，使木材资源变得更加稀缺，研发一种能代替木材而又拥有木材各项优异性能的材料显得很有必要[1]。木塑复合材料是一种具有良好加工性能、高附加值和仿木特性的复合材料，被很多国家列为绿色、节能、环保材料[2-3]。虽然木塑复合材料有许多优势,但由于其生产工艺及加工装置的制约,使其在实际工业生产中所占的比重相对较低,从而极大地限制了其在我国的长期开发与应用。在木塑复合材料中加入无机粉末,不仅可以大大节约生产成本,还可以有效提高木塑制品的抗拉强度、弯曲模量、抗冲击性、导电性、耐热性和加工的流动性[4-5]。

1 无机矿物的性质

无机矿物的几何形状、粒径及表面特征等对木塑复合材料的硬度、强度等性能均有很大影响[6-7]。

1.1 几何形状

不同的无机矿物经加工后具有不同的几何形状。与塑料加工中常用的层状结构填料如高岭土和滑石粉[8-9]相比，硅灰石和水镁石等因具有纤维状结构而更适合作为木塑复合材料的增强填料[10-11]。不同几何形状的矿物填料对木塑复合材料强度的影响顺序为纤维状>片状>柱状>立方>球形[12]。

1.2 粒径及表面特征

粒径大小与分布是无机矿物最重要的性质之一[13]。不同应用……