随着经济发展与能源供求、生态环境之间的矛盾不断激化，人们正致力于寻求社会经济可持续发展与环境保护、资源开发的平衡点。这一矛盾在材料开发和利用领域尤其突出。一方面，全球森林资源日渐枯竭，而木制品的需求却不断增长。国木材利用率很低，在木材加工和使用过程中有20%～30%的木粉和边角余料未被有效利用。国家经贸委出台的《再生资源回收利用“十五”规划》中提到，每年约有1 400万t的废纸及大量的废塑料没有回收利用。由此引发的资源浪费和环境污染，使得回收利用低成本的废旧木材和废旧塑料成为工业界和科学界普遍关注的问题。由于废木材和植物纤维以前都是焚烧处理，产生的气体对地球有温室效应，因此木材加工厂也在努力寻求将其转化为高附加值新产品的有效方法。塑料回收再利用也是塑料工业技术重点开发的方向，塑料能否回收利用已成为塑料加工业选材的重要依据之一。在这种情况下，木塑复合材料应运而生。

木塑复合材料的组成及加工工艺

木塑复合材料的组成主要包括木质材料、塑料基体和辅助添加剂三类。其中，木质材料一般为木材或其他天然植物纤维，塑料基体主要是热塑性塑料，辅助添加剂大多是具有增强性能的各种添加剂。在实际生产制备过程中，原料和添加剂的种类及用量通常由产品需求、工艺条件、原料参数和生产成本等共同决定。

木质材料

木质材料一般为木材或其他天然植物纤维，为了节约生产成本，还可以使用木材制备过程中的剩余料或废弃料（如废弃木材、木屑、锯末等）。此外，天然农作物（如稻壳、麦秆和甘蔗渣等）也可以作为木塑复合材料的原料。木质材料对木塑复合材料能够起到增强作用，其种类、形貌、尺寸和用量直接决定复合材料的强度，同时制备过程中需要严格调控木质材料的添加量，添加过多会影响木塑复合材料的耐水性能。

塑料基体

塑料基体主要采用热塑性塑料，这是因为热塑性塑料回收利用率高，固化后的产物经加热后可以重新软化成型，能够多次使用，此外其成型工艺简单，产品机械强度高。而热固性塑料成型方法复杂且循环利用率低，产品固化成型后难以再次重新软化使用。目前，工业生产中经常使用的热塑性塑料主要为聚乙烯（PE）、PP和聚氯乙烯（PVC）等。采用不同塑料基体制备的木塑复合材料的性能也不相同，PP基木塑复合材料具备较高的负荷变形温度，其耐热性更好，而PVC基木塑复合材料具备较好的弯曲性能和拉伸性能。加入相同木粉的条件下，钛酸酯偶联剂对木粉的处理效果更好，经过偶联剂处理后，提高了木粉与PP的界面相容性，改善了复合材料的力学性能。

辅助添加剂

在生产木塑复合材料的过程中，由于木质材料与塑料基体亲疏水性能的差异，两种材料的复合界面容易产生缺陷，导致相互间的黏结强度较差，难以制备成型，最终影响产品的结构与性能。为了改善上述状况，在实际生产过程中通常加入不同的辅助添加剂（如偶联剂、增容剂、稳定剂、防霉剂、分散剂、着色剂和阻燃剂等），以增强复合材料的界面相容性，改善产品性能。

木塑复合材料的加工工艺

木塑复合材料的加工工艺主要包括挤出成型、热压成型和注塑成型三种。挤出成型工艺是将颗粒形状的木质材料与塑料基体加入到挤出机中，加热熔融，物料混合均匀后从模口处挤出，经冷却固化成型后，制备所需的工业产品。热压成型工艺是利用压力压实物料纤维，形成紧密结构，再加热升温蒸发物料内部水分，促进胶黏剂固化，需要精确控制热压的压力、温度和时间。与上述两种工艺相比，注塑成型工艺起步较晚，获得工业应用的时间较短，其工艺过程类似于塑料的注射成型，主要将木质材料与塑料基体的混合态注塑后冷却固化成型。相比较而言，挤出成型工艺具有众多优势，如生产周期短、工艺过程简单、适用范围广等。

木塑复合材料在工业产品中的应用

木塑复合材料经过改性后，能够耐化学药品腐蚀、耐水、耐酸碱，此外木塑复合材料易于着色，力学性能良好，加工过程简单，使用时间长，后期维护成本较低，在建筑、家具和汽车等领域获得广泛应用。

在建筑中的应用

木塑复合材料的优异特性使其在建筑中广泛应用于地板、天花板、阳台护栏、楼梯板、防潮板、围栏和门窗等，但其并不具有钢材一样的高强度，不能作为建筑承重材料。当马来酸酐接枝PE质量分数为3%时，竹粉用量的增加能够改善复合建筑模板料的力学性能。随着增容剂马来酸酐用量的增加，木塑复合材料的拉伸强度和冲击强度呈先增大后减小的趋势，吸水率逐渐减小。

在家具中的应用

木塑复合材料在家具中主要应用在整体橱柜、衣柜和家具板材等，因其独特的防水性能还可用于制造整体厨房和卫浴家具，具备传统家具材料无法比拟的优势。随着增强剂用量增加，复合材料的弯曲强度呈先升高后下降的趋势；随着增强剂粒径的减小，复合材料的弯曲强度逐渐提高。沈炳洪公开了一种家具用木塑复合材料的制备方法，以木粉、PVC、丙烯酸丁

木塑复合材料研究所面临的问题

主要包括以下几个方面：

①建立合理有效的固体废弃物回收分类清理系统；

②研究多种塑料与多种木粉的混合复合材料，从单纯理论上的单一原料研究，到符合现实情况的混合材料研究；

③寻找合适的辅助材料尤其是偶联剂，使木塑复合材料更便于工业化生产；

④改进木塑复合材料的加工工艺，提高其连续生产能力；

⑤制定木塑复合材料专用的检测标准，保证检测结果的科学性；

⑥发展废旧木塑复合材料的热解等后续产业，形成多次循环利用、产品完全消耗的环保型生产系统。

木塑复合材料的价格和品牌

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