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枝丫材矿质塑合材料技术研究

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1、课题来源与背景: 该项目为“吉林省自然科学基金”项目(编号:201215192)。目前,木粉与PVC等高分子材料复合生产的WPC技术相对成熟,而矿石粉与木粉和PVC复合却是一种新技术。在木材严重短缺的情况下,如何利用枝丫材、PVC和矿石粉生产新型、绿色环保、低碳材料,实现枝丫材和矿石粉的合理、高效、综合利用,成为木材科研工作者急需研究的一个重要课题。鉴于此,2012年,吉林省林科院成立了科研攻关小组,开始了该项目的科技攻关和研究工作。 

2、技术原理及性能指标:

技术原理:将木粉、矿石粉和塑料按一定比例进行混合,通过挤出、热压等加工工艺所得的强化复合材。

性能指标: 

(1)枝丫材矿质塑合材料甲醛释放量达到国际标准E0级≤0.5mg/l,实测0.3mg/l; 

(2)静曲强度达到24MPa; 

(3)弹性模量达到5709 MPa; 

(4)24h吸水厚度膨胀率为0.09%; 

(5)尺寸稳定性为0.07mm; 

(6)表面耐磨为0.05g/100r; 

(7)导热效能为11℃/h。 

3、技术的创造性与先进性 

(1)、应用纳米级的重质碳酸钙的表面效应改善填充的枝丫材粉和重质碳酸钙与PVC的聚合力,从而替代偶联剂。

(2)、应用乙炔碳黑与纳米级碳酸钙复配技术来提高板材导热性技术。 

(3)、采用矿石粉与PVC/枝丫材粉复合材料可控发泡轻质材料新技术。 

4、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 该技术已处于成熟应用阶段,产品无甲醛及其他VOC释放,符合多功能的环保复合材料要求,具有良好的阻燃、防水与尺寸稳定性,并具较好的耐热性、耐湿性,适合北方冬天取暖和南方潮湿环境,适用范围较广。 

5、应用情况及存在的问题: 该技术已被吉林吉瑞莱板材科技有限公司、青岛海展国际会展有限公司等多家用户进行了应用,都对该产品给与很高的评价,认为有很大的市场空间。目前该项目技术需要进一步探讨枝丫材矿质塑合材料工业化生产的条件,进一步提高复合材料性能,完善生产工艺,进一步扩大推广应用范围。