木塑復合材料在裝配式建筑中的應用

解云霞

（廣西現代職業技術學院，廣西河池 547000）

木塑復合材料是一種新型的環保材料，是使用木材加工剩余物和塑料通過添加少量添加劑生產成型的環保型復合材料［1］。木塑復合材料兼具塑料制品的韌性、可加工性以及木材產品的力學性能和環保性［2］。木塑復合材料作為木材和塑料的替代品，因其實用、耐腐、抗菌、環保、吸音、造價低廉被廣泛地應用于建筑室內外裝飾裝修工程。木塑復合材料不含甲醛、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，力學性能優于實木，可連續自動化生產，滿足大量長期使用的需求。并且可以根據特殊需求定制材性和功能。

1 木塑復合材料工程應用特性

木塑復合材料被用于室內外家具定制、裝飾裝修工程、建筑工程的門窗踢腳線等工程當中。這主要由于木塑復合材料具有以下性能和特點。(1)優良的可加工性能。木塑復合材料的主要組成成分是塑料和木質纖維，因此木塑復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遠優于普通的木材［3］。(2) 優良的力學性能。木塑復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、抗彎強度高于一般木材相當于優質硬木［4］。(3) 防潮、耐腐、抗老化。木塑復合材料由于使用塑料為主要原材料，具有塑料的各種性質，其中在家具裝飾建筑工程中最突出的特點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菌真菌易被蟲蛀的缺點［5］。(4) 可定制特殊功能。木塑復合材料通過選擇不同的塑料、不同的添加劑、不同的生產法方式改變木塑復合材料的密度，同時也可使木塑復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，保護森林資源和防止“白色污染”。

2 不同種類木塑復合材料性能

2.1 聚氯乙烯（PVC）木塑復合材料

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

2.2 聚苯乙烯（PS）木塑復合材料

PS 木塑復合材料隔熱、耐高溫、耐光學老化、電絕緣。PS 木塑復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 木塑復合材料同樣具有吸水性，吸水性取決于木質纖維的質地，禾本植物的木質纖維制作的PS木塑復合材料的吸水性優于喬木木質纖維制作的PS 木塑復合材料的吸水性［9］。不同的PS 木塑復合材料的成型工藝可以改變其密度，進而影響PS 木塑復合材料的阻燃隔熱性。

2.3 聚丙烯（PP）木塑復合材料

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

2.4 聚乙烯（PE）木塑復合材料

PE 木塑復合材料具有可加工性、力學性能良好、化學性質穩定，在紫外線、高溫等室外環境下性態穩定。使用氫氧化鈉(NaOH) 對木質纖維進行預處理后能夠使PE 木塑復合材料獲得更大的拉伸強度、沖擊強度，更好的吸水性。使用納米碳酸鈣(NPCC) 對PE 木塑復合材料進行改性，能夠使PE 木塑復合材料的熱穩定性提高，降低其高溫變形率［14］。并且PE 木塑復合材料絕大多數采用廢棄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境壓力。

2.5 丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)木塑復合材料

ABS 木塑復合材料兼具三種成分共同性能, 耐化學腐蝕、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 木塑復合材料中，木質纖維選用硬質松木纖維并且使用馬來酸作為催化劑制備的ABS 木塑復合材料，其界面相容性最佳，力學性能最優［15］。

3 木塑復合材料在建筑裝修工程中的應用

3.1 木塑復合材料用于門窗板材裝飾線材

木塑復合材料用于門、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，方便加工成相應的造型結構，同時又要求具有足夠的強度、剛度和抗蠕變性能［16］。采用木塑復合材料制作的門、窗、板材、地板、家具板材等不容易變形、結構穩定、防潮耐熱。木塑復合材料的門、窗的連接方式主要為膠接，這是由于木塑復合材料含有有機塑料成分，塑料與膠水的相結合基于相似相容原理，結合強度更大，可與實木窗媲美, 整窗強度高, 抗風壓，并且具有裝飾性。木塑復合材料具有吸音降噪、保溫隔熱的性能。采用木復合材料裝飾吊頂，鋪設地板地板，由于能夠保溫、隔熱、吸音、降噪從而使室內保持相對恒定的溫度，降低用于維持室內溫度的能耗，保持安靜舒適的居住環境。木塑復合材料具有突出的耐候性和耐久性,顏色美觀，耐化學光學老化，避免涂裝修飾，防水、防潮、防蛀。這使得木塑復合材料的門、窗、板材、裝飾材料的服役期限增加，降低經濟成本和使用成本。

3.2 木塑復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置的一系列相對于室內家具而言的用具，主要涵蓋了城市公共戶外家具、庭院戶外休閑家具、商業場所戶外家具等。木塑復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勢。戶外家具要求具有相當的強度、耐光老化、耐氣候老化、方便造型、美觀、無毒無污染等特點。與塑料或者金屬質戶外家具相比，木塑復合材料的戶外家具具有美觀、抗老化、耐腐蝕、免油漆裝飾等優點，并且造價低廉［17］；與實木戶外家具相比，木塑復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，具有極大的經濟效益和社會效益。

3.3 木塑復合材料用于室內家具

目前，木塑復合材料在室內家具的應用主要集中在浴室板材、櫥柜、板凳、桌椅、衣柜等方面。在衛浴家具方面，因其具有良好的防水性能，木塑復合主要用于臉盆架、換衣凳、換衣柜、浴缸架以及桑拿房等方面［18］。主要是由于木塑復合材料是木質纖維與塑料共混加工而成具有優良的防水性能，并且酸堿腐蝕環境下，材料性質不改變，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度滿足使用要求。

4 結語

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