Cómo mejorar el envejecimiento y la resistencia a la intemperie de los materiales compuestos de madera plástica (principalmente tarimas de WPC)？

Cómo mejorar el envejecimiento y la resistencia a la intemperie de compuesto de madera y plástico materiales (principalmente Tarima WPC)？

El envejecimiento y los daños climáticos de los materiales compuestos de madera plástica WPC se manifiestan principalmente por los efectos de la humedad, la luz y la temperatura durante el uso en su color, propiedades físicas y propiedades mecánicas.
Tarima WPC suele estar dotado de funciones de resistencia al envejecimiento y a la intemperie mediante la adición de modificadores resistentes al envejecimiento y a la intemperie, el tratamiento de la matriz del componente principal del WPC y la adición de cargas.
Añadir modificadores antienvejecimiento y resistentes a la intemperie

Debido a sus ventajas de funcionamiento sencillo y fácil aplicación, la adición de agentes antienvejecimiento y modificadores de la intemperie se ha convertido en un método comúnmente utilizado para el antienvejecimiento y la modificación de la intemperie de los WPC. Un estudio ha probado el efecto de diferentes contenidos de estabilizadores UV en la resistencia natural a la intemperie de los materiales compuestos de PP reforzados con polvo de roble basados en ASTMD1435-03. Se descubrió que los estabilizadores UV pueden mejorar significativamente la resistencia a la intemperie de los WPC. Se encontró que los estabilizadores UV pueden mejorar significativamente la resistencia a la intemperie de WPC, y la cantidad óptima de adición es 1,0%.
Los absorbentes de UV pueden mejorar eficazmente la solidez del color de la superficie y la resistencia al agua de los suelos de madera plástica a base de polietileno de alta densidad (HDPE), pero debido a la exposición a altas temperaturas, la resistencia a la flexión del Tarima WPC se reduce. Los estabilizadores de la luz también pueden mejorar eficazmente la resistencia al envejecimiento de los WPC, reducir la degradación de las propiedades mecánicas causada por el envejecimiento y no tener un efecto significativo en la diferencia de color de los WPC antes y después del envejecimiento.

El borato de zinc y los estabilizadores de luz (incluidos los estabilizadores de luz de amina impedida y los absorbentes de UV) pueden prevenir eficazmente el daño de la luz UV en los WPC, entre los cuales el compuesto de estabilizador de luz de amina impedida/borato de zinc y el compuesto de absorbente de UV/borato de zinc tienen un mejor rendimiento contra el envejecimiento por UV. La vitamina E puede restringir la fotooxidación del WPC basado en PP. Cuando el contenido de vitamina E es de 0,4% y 1,2%, el WPC tiene un mejor rendimiento de flexión, menos pérdida de color y grietas en la superficie, y una resistencia a la intemperie significativamente mejorada. Por lo tanto, la vitamina E es un agente eficaz contra la fotodegradación de los materiales compuestos.

Debido al elevado precio de la vitamina E, puede utilizarse en combinación con antioxidantes de fosfito. La combinación de 0,2% de vitamina E y 1,0% de antioxidantes de fosfito no sólo tiene un pequeño impacto en la resistencia a la flexión y el módulo elástico del WPC, sino que también reduce significativamente los cambios de color y las grietas en la superficie del WPC, mejorando significativamente su resistencia a la intemperie. Además, los disolventes hidrófilos como el polietilenglicol y los alcoholes grasos de cadena larga hidrófobos, así como los compuestos metálicos como el dióxido de titanio modificado, pueden mejorar eficazmente el envejecimiento y la resistencia a la intemperie del WPC.

Tratamiento de la matriz del componente principal del WPC
El tratamiento de los principales componentes de los WPC, incluidos los materiales de madera y los plásticos, es otra forma de mejorar el envejecimiento y la resistencia a la intemperie de los WPC. Los investigadores suelen pretratar los materiales de madera mediante acetilación o agentes de acoplamiento para tratar el polvo de madera y, a continuación, componerlo con HDPE para obtener WPC con una resistencia a la degradación UV, resistencia a la corrosión y resistencia a la humedad significativamente mejoradas.
El uso de acetato, propionato y benzoato para la modificación por esterificación del polvo de madera de álamo tiene un impacto significativo en la resistencia a la intemperie, la durabilidad biológica y las propiedades físicas y mecánicas de los compuestos a base de HDPE. La superficie de los WPC basados en polvo de madera esterificado muestra grietas mínimas y cambios de color causados por la intemperie, mejorando la durabilidad y teniendo un buen efecto inhibidor sobre los hongos de la podredumbre parda y la podredumbre blanca. El tratamiento de teñido del polvo de madera puede mejorar el envejecimiento y la resistencia a la intemperie de los WPC. El WPC preparado mediante el teñido de polvo de madera tiene un mayor valor de brillo superficial, menos grietas y un menor impacto en su rendimiento de flexión.
Tras la extracción del polvo de madera (incluyendo la extracción con tolueno/etanol, acetona/agua y agua caliente) o la deslignificación (es decir, el tratamiento con clorito sódico/ácido acético), el cambio de color de la superficie del WPC basado en HDPE preparado tras el experimento de envejecimiento acelerado es muy pequeño, con una alta resistencia a la flexión, resistencia a la flexión estática y módulo elástico, y una resistencia al envejecimiento y a la intemperie significativamente mejorada.
Además, la investigación sobre el pretratamiento de plásticos ha descubierto que una fracción de masa 30% de suspensión de ftalato de diisocentilo se mezcla a fondo con HDPE durante 30 minutos a 75 ℃ y, a continuación, se añaden estearato de zinc, estabilizador ultravioleta y polvo de pino al WPC compuesto. Los experimentos de resistencia a la intemperie artificial han demostrado que cuanto mayor es el contenido de estabilizador, mejor es la resistencia a los rayos UV y la resistencia al envejecimiento y a la intemperie del WPC.
Utilizando la tecnología de moldeo por transferencia de resina asistida por vacío, se inyectó metilendifenildiisocianato/poliol en materiales compuestos basados en fibras tejidas para preparar materiales compuestos reforzados. La resistencia al envejecimiento y a la intemperie se evaluó mediante experimentos de envejecimiento acelerado. Los resultados mostraron que la tasa de cambio de color y el cambio de color total del material compuesto eran inferiores a los del material compuesto sin tratar, y la modificación de la resina mejoró el envejecimiento y la resistencia a la intemperie del material compuesto.

Añadir rellenos
De acuerdo con los informes bibliográficos pertinentes, la adición de cargas también puede mejorar eficazmente el envejecimiento y la resistencia a la intemperie de los WPC. El efecto de las cargas de carbono, como el negro de humo, el grafito, el grafito expandible, los nanotubos de carbono y las fibras de carbono, sobre el envejecimiento y la resistencia a la intemperie de los WPC basados en PP se estudió mediante experimentos de envejecimiento acelerado. Se encontró que los rellenos de carbono pueden suprimir eficazmente los cambios de color de la superficie de WPC y mejorar su envejecimiento y el rendimiento de resistencia a la intemperie, con fibra de carbono que tiene un mejor efecto.
Los rellenos inorgánicos como el nano carbonato cálcico y el polvo de talco no sólo pueden mejorar eficazmente la resistencia a la degradación y la resistencia a la intemperie de los materiales compuestos, sino que también mejoran las propiedades mecánicas de los materiales compuestos. El experimento de envejecimiento acelerado por UV del WPC basado en HDPE reforzado con arcilla roja modificada con agente de acoplamiento de silano descubrió que el relleno de arcilla roja modificada con agente de acoplamiento de silano puede prevenir eficazmente la fotodegradación del WPC. Cuando la cantidad de agente de relleno añadido es 5%, el cambio de color del WPC es el más pequeño y el rendimiento de resistencia al envejecimiento es el mejor.