对木基聚合物复合材料的批判性评论：加工、性能和前景

马尼 卡姆, 甘尼 桑·, 德瓦 拉詹
印度泰米尔纳德邦

摘要

废物回收是当今促进该国循环经济研究的关键方面之一。从建筑和拆除结构中回收木材并将其与塑料结合
形成木材聚合物复合材料（WPC），其使用范围非常广泛。这种再生复合材料在非生物潜力、全球变暖潜力和温室
潜力方面对环境的影响非常低。WPC的加工可以很容易地使用与其最终应用相对应的预定强度值来完成。然而，传
统聚合物复合材料制造技术（如注塑和挤出）的使用范围非常有限。许多流变表征技术被用于评估配方和工艺参数
对最终WPC质量的影响。对使用的WPC和添加剂的材料配方进行审查将非常有趣。还可以使用木质素、单宁等生
物基粘合剂制造木材复合材料。各种研究人员还讨论了完全替代合成粘合剂作为生物基粘合剂的细微差别，只有完
全了解生物基粘合剂的配方因素才能做到这一点。木质复合材料在许多非结构和结构应用中发挥着重要作用，例如
建筑、地板、窗户和门板。目前的审查侧重于WPC的加工以及木粉等添加剂以及WPC的各种特性，如机械、结构
和形态特性。本综述还重点介绍了木基复合材料在汽车、船舶、国防和结构应用等各个领域的应用。

关键词

木材复合材料；可生物降解聚合物；木粉；木材粘合剂；表征；加工；应用

参考

[1]Taylor A.M., Gartner B.L., Morrell J.J., Tsunoda K.

Effects of heartwood extractive fractions of Thuja plicata and

Chamaecyparis nootkatensis on wood degradation by termites

or fungi. J. Wood Sci. 2006;52:147–153. doi: 10.1007/

s10086-005-0743-6.

[2]Emons A.M.C., Höfte H., Mulder B.M. Microtubules

and cellulose microfibrils: How intimate is their relationship?

Trends Plant Sci. 2007;12:279–281. doi: 10.1016/

j.tplants.2007.06.002.

[3]Berglund L.A., Burgert I. Bioinspired Wood

Nanotechnology for Functional Materials. Adv. Mater.

2018;30:e1704285. doi: 10.1002/adma.201704285.

[4]Clemons C. Wood-plastic composites in the United

States: The interfacing of two industries. For. Prod. J.

2002;52:10–18.

[5]Rowell R.M. Handbook of Wood Chemistry and Wood

Composites. CRC Press; Boca Raton, FL, USA: 2005.Myers,

D. 2016. Construction Economics: A New Approach. Taylor &

Francis.

[6]Huang R., Xiong W., Xu X., Wu Q. Thermal expansion

behavior of co-extruded wood-plastic composites with glassfiber reinforced shells. Bioresources. 2012;7:5514–5526. doi:

10.15376/biores.7.4.5514-5526.

[7]Ramesh M. Wood flour filled thermoset composites.

Mater. Res. Found. 2018;38:33–65.

[8]Hietala M., Samuelsson E., Niinimäki J., Oksman K.

The effect of pre-softened wood chips on wood fibre aspect

ratio and mechanical properties of wood–polymer composites.

Compos. Part A Appl. Sci. Manuf. 2011;42:2110–2116. doi:

10.1016/j.compositesa.2011.09.021.

[9]Aref I., Nasser R., Ali I., Al-Mefarrej H., Al-Zahrani

S. Effects of aqueous extraction on the performance and

properties of polypropylene/wood composites from Phoenix

dactylifera and Acacia tortilis wood. J. Reinf. Plast. Compos.

2013;32:476–489. doi: 10.1177/0731684412454462.

[10]Batra R., Gopinath G., Zheng J. Damage and failure

in low energy impact of fiber-reinforced polymeric composite

laminates. Compos. Struct. 2012;94:540–547. doi: 10.1016/

j.compstruct.2011.08.015.