Comment améliorer la résistance au vieillissement et aux intempéries des matériaux composites en bois plastique (principalement les terrasses en WPC)？

Comment améliorer la résistance au vieillissement et aux intempéries des bois composite matériaux (principalement Terrasse en WPC)？

Le vieillissement et les dommages climatiques des matériaux composites bois-plastique se manifestent principalement par les effets de l'humidité, de la lumière et de la température pendant l'utilisation sur leur couleur, leurs propriétés physiques et leurs propriétés mécaniques.
Terrasse en WPC est généralement doté de fonctions de résistance au vieillissement et aux intempéries par l'ajout de modificateurs de résistance au vieillissement et aux intempéries, le traitement de la matrice du composant principal du WPC et l'ajout de charges.
Ajouter des modificateurs anti-âge et résistants aux intempéries

En raison de la simplicité de son fonctionnement et de sa mise en œuvre, l'ajout d'agents antivieillissement et de modification des conditions météorologiques est devenu une méthode couramment utilisée pour l'antivieillissement et la modification des conditions météorologiques des matériaux composites en béton armé. Une étude a testé l'effet de différentes teneurs en stabilisateurs UV sur la résistance aux intempéries naturelles de matériaux composites PP renforcés par de la poudre de chêne, sur la base de la norme ASTMD1435-03. Il a été constaté que les stabilisateurs UV peuvent améliorer de manière significative la résistance aux intempéries des WPC, et que la quantité optimale d'ajout est de 1,0%.
Les absorbeurs d'UV peuvent améliorer efficacement la solidité de la couleur de surface et la résistance à l'eau des revêtements de sol en bois plastique à base de polyéthylène haute densité (PEHD), mais en raison de l'exposition à des températures élevées, la résistance à la flexion des revêtements de sol en bois plastique à base de polyéthylène haute densité est réduite. Terrasse en WPC est réduite. Les stabilisateurs de lumière peuvent également améliorer efficacement la résistance au vieillissement des WPC, réduire la dégradation des propriétés mécaniques causée par le vieillissement et n'ont pas d'effet significatif sur la différence de couleur des WPC avant et après le vieillissement.

Le borate de zinc et les stabilisateurs de lumière (y compris les stabilisateurs de lumière à amine encombrée et les absorbeurs d'UV) peuvent prévenir efficacement les dommages causés par la lumière UV au WPC, parmi lesquels le composite stabilisateur de lumière à amine encombrée/borate de zinc et le composite absorbeur d'UV/borate de zinc ont de meilleures performances en matière de vieillissement anti-UV. La vitamine E peut limiter la photo-oxydation des WPC à base de PP. Lorsque la teneur en vitamine E est de 0,4% et 1,2%, le WPC a une meilleure performance de flexion, moins de décoloration et de fissures de surface, et une résistance aux intempéries considérablement améliorée. Par conséquent, la vitamine E est un agent antiphotodégradation efficace pour les matériaux composites.

En raison du prix élevé de la vitamine E, celle-ci peut être utilisée en combinaison avec des antioxydants de type phosphite. La combinaison de 0,2% de vitamine E et de 1,0% d'antioxydants phosphites a non seulement un faible impact sur la résistance à la flexion et le module d'élasticité du WPC, mais réduit également de manière significative les changements de couleur et les fissures à la surface du WPC, améliorant ainsi considérablement sa résistance aux intempéries. En outre, les solvants hydrophiles tels que le polyéthylène glycol et les alcools gras à longue chaîne hydrophobes, ainsi que les composés métalliques tels que le dioxyde de titane modifié, peuvent améliorer efficacement le vieillissement et la résistance aux intempéries du WPC.

WPC Main Component Matrix Treatment (Composant principal du WPC - Traitement matriciel)
Le traitement des principaux composants des WPC, y compris les matériaux en bois et les plastiques, est un autre moyen d'améliorer la résistance au vieillissement et aux intempéries des WPC. Les chercheurs ont l'habitude de prétraiter les matériaux en bois en utilisant des agents d'acétylation ou de couplage pour traiter la poudre de bois, puis de la composer avec du PEHD pour obtenir des WPC dont la résistance à la dégradation par les UV, la résistance à la corrosion et la résistance à l'humidité ont été considérablement améliorées.
L'utilisation d'acétate, de propionate et de benzoate pour la modification par estérification de la poudre de bois de peuplier a un impact significatif sur la résistance aux intempéries, la durabilité biologique et les propriétés physiques et mécaniques des composites à base de PEHD. La surface des WPC à base de poudre de bois estérifiée présente un minimum de fissures et de changements de couleur causés par les intempéries, ce qui améliore la durabilité et a un bon effet inhibiteur sur les champignons de la pourriture brune et de la pourriture blanche. Le traitement de teinture de la poudre de bois peut améliorer le vieillissement et la résistance aux intempéries des WPC. Le WPC préparé par la teinture de la poudre de bois a une valeur de brillance de surface plus élevée, moins de fissures et un impact plus faible sur sa performance de flexion.
Après l'extraction de la poudre de bois (y compris l'extraction toluène/éthanol, acétone/eau et eau chaude) ou la délignification (c'est-à-dire le traitement au chlorite de sodium/acide acétique), le changement de couleur de la surface du CPB à base de PEHD préparé après l'expérience de vieillissement accéléré est très faible, avec une résistance à la flexion, une résistance à la flexion statique et un module d'élasticité élevés, et une résistance au vieillissement et aux intempéries significativement améliorée.
En outre, des recherches sur le prétraitement des plastiques ont montré qu'une fraction massique 30% de suspension de phtalate de diisocentyle est soigneusement mélangée au PEHD pendant 30 minutes à 75 ℃, puis le stéarate de zinc, le stabilisateur ultraviolet et la poudre de pin sont ajoutés au WPC composite. Les expériences de résistance aux intempéries artificielles ont montré que plus la teneur en stabilisateur est élevée, meilleure est la résistance aux UV, au vieillissement et aux intempéries du WPC.
En utilisant la technologie de moulage par transfert de résine sous vide, du méthylène diphényl diisocyanate/polyol a été injecté dans des matériaux composites à base de fibres tissées pour préparer des matériaux composites renforcés. La résistance au vieillissement et aux intempéries a été évaluée sur la base d'expériences de vieillissement accéléré. Les résultats ont montré que le taux de changement de couleur et le changement de couleur total du matériau composite étaient inférieurs à ceux du matériau composite non traité, et que la modification de la résine améliorait la résistance au vieillissement et aux intempéries du matériau composite.

Ajout de produits de remplissage
D'après les rapports bibliographiques pertinents, l'ajout de charges peut également améliorer efficacement la résistance au vieillissement et aux intempéries des WPC. L'effet des charges de carbone telles que le noir de carbone, le graphite, le graphite expansible, les nanotubes de carbone et les fibres de carbone sur le vieillissement et la résistance aux intempéries du WPC à base de PP a été étudié sur la base d'expériences de vieillissement accéléré. Il a été constaté que les charges de carbone peuvent supprimer efficacement les changements de couleur de la surface du WPC et améliorer ses performances en matière de vieillissement et de résistance aux intempéries, les fibres de carbone ayant un meilleur effet.
Les charges inorganiques telles que le nano-carbonate de calcium et la poudre de talc peuvent non seulement améliorer efficacement la résistance à la dégradation et la résistance aux intempéries des matériaux composites, mais aussi améliorer les propriétés mécaniques des matériaux composites. L'expérience de vieillissement accéléré aux UV du WPC à base de HDPE renforcé avec de l'argile rouge modifiée par un agent de couplage au silane a révélé que la charge d'argile rouge modifiée par un agent de couplage au silane peut prévenir efficacement la photodégradation du WPC. Lorsque la quantité d'agent de remplissage ajoutée est de 5%, le changement de couleur du WPC est le plus faible et la performance de résistance au vieillissement est la meilleure.