2010-7-27 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：塑料復(fù)合材料 建筑產(chǎn)品
無(wú)論是新開(kāi)工的建設(shè)項(xiàng)目還是修復(fù)工程，塑料復(fù)合建筑產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)正在被逐漸挖掘出來(lái)，包括耐用性、重量輕、耐腐蝕、強(qiáng)度高、低維護(hù)。復(fù)合材料產(chǎn)品由于可設(shè)計(jì)性好，因此產(chǎn)品應(yīng)用靈活性高。技術(shù)上我們稱其為纖維增強(qiáng)塑料/聚合物(玻璃鋼)，通常它們由兩種原料組成：增強(qiáng)纖維和聚合物粘合劑(通常稱其為基體)。按照產(chǎn)品尺寸，形狀，比例重量/體積，和增強(qiáng)纖維材料等因素，通常決定了塑料復(fù)合材料的力學(xué)性能，例如剛度和強(qiáng)度。塑料樹(shù)脂基體的種類和添加比例使成品具備不同的物理性能，如抗沖擊性。總之，各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。填料或添加劑也可使復(fù)合材料成品具備抗紫外線(UV)光或抗火性能。領(lǐng)先的復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)，為人們提供了更多應(yīng)用機(jī)會(huì)，可以為各類商業(yè)和住宅樓宇定制高性能復(fù)合材料產(chǎn)品。 樹(shù)脂，又稱粘合劑(聚酯，乙烯酯，改性丙烯酸，環(huán)氧，酚醛和聚氨酯)，能夠?qū)⒃鰪?qiáng)纖維有序的結(jié)合在一起。在復(fù)合材料中纖維和織物起增強(qiáng)作用，而樹(shù)脂是基體材料。聚氨酯復(fù)合材料正在建筑應(yīng)用中，發(fā)揮出更具優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)。
復(fù)合材料生產(chǎn)工藝通常采用模壓成型。塑料復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能主要取決于所使用的纖維類型。雖然玻璃纖維是許多塑料復(fù)合材料的主要成分，目前也可利用碳纖維，芳綸纖維或硼纖維獲得。這些原料為復(fù)合材料提供剛度和強(qiáng)度，能夠滿足各類應(yīng)用領(lǐng)域。在過(guò)去的10年中植物纖維和木纖維也得到了廣泛應(yīng)用，尤其在民房建設(shè)中大量應(yīng)用了該產(chǎn)品。盡管聚乙烯，聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯與天然纖維復(fù)合材料使用的主要聚合物，天然纖維也可用于酚醛樹(shù)脂，聚酯，聚苯乙烯，聚氨酯和其他聚合物基體的復(fù)合材料之中。目前許多塑料復(fù)合建筑產(chǎn)品，加入的天然纖維，主要來(lái)自于植物的表皮(例如：小麥秸稈纖維，亞麻，黃麻，槿麻，劍麻，大麻，和椰子)，以聚酯或聚丙烯作為基體。由于天然纖維適中的力學(xué)性能，通常無(wú)法在高性能應(yīng)用領(lǐng)域中使用它們，但是該種纖維自身重量輕，而且具有良好的強(qiáng)度和剛度和優(yōu)異的抗彎剛度。另一種天然纖維，木材，主要用于建筑產(chǎn)品的綜合版本，如甲板，門(mén)窗型材，裝飾裝飾，欄桿和面板產(chǎn)品。這些建筑用復(fù)合材料產(chǎn)品根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，通常含有30%～70的木纖維，最典型應(yīng)用為50%。無(wú)論比例如何，在木塑復(fù)合材料中使用的增強(qiáng)材料通常為木屑或木顆粒，而不是在無(wú)機(jī)纖維復(fù)合材料中普遍使用的一根根木質(zhì)纖維。
常用的纖維品種主要取材于松樹(shù)，楓樹(shù)和橡樹(shù)。一些制造商使用熱固性樹(shù)脂生產(chǎn)木材含量較高的特種復(fù)合材料。對(duì)于無(wú)機(jī)纖維復(fù)合材料，少量其他材料可以添加到木塑復(fù)合材料中(WPCs)，以提高加工效率和性能。添加劑可能包括偶聯(lián)劑，光穩(wěn)定劑，顏料，潤(rùn)滑劑，殺菌劑和發(fā)泡劑。復(fù)合材料在建筑業(yè)中主要應(yīng)用在地板、墻壁和屋頂。復(fù)合材料還可以模擬磚塊或石頭，用于建筑物外墻裝飾。在建筑物內(nèi)部，復(fù)合材料可以應(yīng)用在淋浴房，浴缸，水槽。聚氨酯粘合劑可用于制造各種不同規(guī)格的復(fù)合材料板，包括為刨花板(OSB)，硬質(zhì)纖維板(HB)，中密度纖維板(MDF)和硬紙板，刨花板(PB)，以及膠合板(LVL)。通常被用作結(jié)構(gòu)護(hù)，住宅建筑的地板和屋頂。木塑復(fù)合材料通常被用作戶外地板、門(mén)邊框、柵欄和其它需要滿足耐用性的應(yīng)用領(lǐng)域。如果采取正確的制造和安裝工序，在美國(guó)最正常的氣候條件下，木塑復(fù)合材料產(chǎn)品很少腐爛，開(kāi)裂，或翹曲。而且該種板材抗污、防水、抗紫外線，不易受蟲(chóng)蛀，而且承重性好。它們也往往具有良好的尺寸穩(wěn)定性和較低的比硬塑料膨脹系數(shù)，比木材的尺寸穩(wěn)定性好。木纖維，木屑，稻殼和在這些應(yīng)用中充當(dāng)常用的有機(jī)填料。
門(mén)窗應(yīng)用最典型。聚氯乙烯(PVC)經(jīng)常作為熱塑性樹(shù)脂基體，應(yīng)用在門(mén)窗領(lǐng)域(雖然其它塑料也使用該種原材料)。在該領(lǐng)域使用的纖維通常為80～200格木纖維，這產(chǎn)生了木材填充聚氯乙烯(PVC)產(chǎn)品，該產(chǎn)品具備良好的穩(wěn)定性，耐潮濕和剛度。在新的外部應(yīng)用中，乙烯基和聚烯烴(如聚乙烯和聚丙烯)塑料樹(shù)脂，加入木屑制成的木塑復(fù)合材料具有良好的耐腐蝕性和耐候性。目前在門(mén)庭的塑料復(fù)合材料主要向高端發(fā)展趨勢(shì)過(guò)渡。木塑復(fù)合材料門(mén)庭可以提供一套完整的、幾乎免于維護(hù)的產(chǎn)品。另一種普遍使用的三明治結(jié)構(gòu)，是由輕型夾芯材料和復(fù)合材料層壓板表層制成。門(mén)，主要由玻璃鋼(FRP)表面和聚氨酯泡沫或發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)夾芯制成。目前這類產(chǎn)品主要應(yīng)用在住宅和商業(yè)項(xiàng)目中。這些復(fù)合材料“三明治”夾芯門(mén)提供了較高的比強(qiáng)度和比剛度，重量輕，抗沖擊性好，表面紋理均勻光滑。其它考慮，如隔音、耐熱性和振動(dòng)阻尼，決定了芯材的選擇。