Как повысить устойчивость к старению и атмосферным воздействиям древесно-полимерных композитных материалов (в основном настилов из ДПК) ？

Как повысить устойчивость к старению и атмосферным воздействиям древесно-пластиковый композит материалы (в основном настил из ДПК)？

Старение и климатические повреждения древесно-полимерных композиционных материалов WPC в основном проявляются в воздействии влажности, света и температуры в процессе эксплуатации на их цвет, физические свойства и механические характеристики.
настил из ДПК обычно наделяется функциями старения и атмосферостойкости путем добавления модификаторов старения и атмосферостойкости, обработки матрицы основного компонента ДПК и добавления наполнителей.
Добавьте антивозрастные и погодоустойчивые модификаторы

Благодаря таким преимуществам, как простота эксплуатации и легкость применения, добавление антивозрастных и погодомодифицирующих агентов стало широко используемым методом для антивозрастной и погодомодифицирующей обработки ДПК. В ходе исследования было проверено влияние различного содержания УФ-стабилизаторов на устойчивость к атмосферным воздействиям композитных материалов из ПП, армированных дубовым порошком, на основе ASTMD1435-03. Было установлено, что УФ-стабилизаторы могут значительно повысить погодоустойчивость ДПК, а оптимальное количество добавки составляет 1,0%.
УФ-абсорбенты могут эффективно улучшить стойкость цвета поверхности и водостойкость пластиковых деревянных полов на основе полиэтилена высокой плотности (HDPE), но из-за воздействия высокой температуры сопротивление изгибу настил из ДПК уменьшается. Светостабилизаторы также могут эффективно повысить устойчивость ДПК к старению, уменьшить ухудшение механических свойств, вызванное старением, и не оказывают существенного влияния на разницу в цвете ДПК до и после старения.

Борат цинка и светостабилизаторы (в том числе светостабилизаторы на основе аминов и УФ-абсорбенты) могут эффективно предотвращать повреждение ДПК УФ-светом, среди которых композиция светостабилизатор на основе аминов/борат цинка и композиция УФ-абсорбент/борат цинка имеют лучшие показатели по защите от УФ-старения. Витамин Е может ограничить фотоокисление ДПК на основе ПП. При содержании витамина Е 0,4% и 1,2% ДПК обладает лучшими характеристиками на изгиб, меньшим выцветанием и поверхностными трещинами, а также значительно улучшенной погодоустойчивостью. Таким образом, витамин Е является эффективным антифотодеградационным агентом для композитных материалов.

Из-за высокой цены витамина Е он может использоваться в комбинации с фосфитными антиоксидантами. Сочетание 0,2% витамина Е и 1,0% фосфитных антиоксидантов не только оказывает незначительное влияние на прочность на изгиб и модуль упругости ДПК, но и значительно уменьшает изменение цвета и трещины на поверхности ДПК, существенно повышая его погодоустойчивость. Кроме того, гидрофильные растворители, такие как полиэтиленгликоль и гидрофобные длинноцепочечные жирные спирты, а также соединения металлов, такие как модифицированный диоксид титана, могут эффективно улучшить старение и погодоустойчивость ДПК.

Основные компоненты ДПК Матричная обработка
Обработка основных компонентов ДПК, включая древесные материалы и пластики, является еще одним способом повышения устойчивости ДПК к старению и атмосферным воздействиям. Исследователи обычно проводят предварительную обработку древесных материалов с помощью ацетилирования или соединительных агентов для обработки древесной муки, а затем соединяют ее с ПЭВП для получения ДПК со значительно повышенной устойчивостью к УФ-разрушению, коррозионной стойкостью и влагостойкостью.
Использование ацетата, пропионата и бензоата для модификации этерификации древесной муки тополя оказывает значительное влияние на устойчивость к атмосферным воздействиям, биологическую прочность и физико-механические свойства композитов на основе ПЭВП. На поверхности этерифицированных ДПК на основе древесного порошка минимальное количество трещин и изменений цвета, вызванных атмосферными воздействиями, что повышает долговечность и оказывает хорошее ингибирующее действие на грибки бурой и белой гнили. Обработка древесного порошка красителем может повысить устойчивость ДПК к старению и атмосферным воздействиям. ДПК, приготовленные путем окрашивания древесного порошка, имеют более высокий уровень блеска поверхности, меньшее количество трещин и меньшее влияние на характеристики при изгибе.
После экстракции древесной муки (включая экстракцию толуолом/этанолом, ацетоном/водой и горячей водой) или делигнификации (т.е. обработки хлоритом натрия/уксусной кислотой) изменение цвета поверхности ДПК на основе ПЭВП, приготовленных после эксперимента по ускоренному старению, очень незначительно, при этом они обладают высокой прочностью на изгиб, прочностью при статическом изгибе и модулем упругости, а также значительно улучшенной стойкостью к старению и атмосферным воздействиям.
Кроме того, исследования по предварительной обработке пластмасс показали, что суспензия диизоцентилфталата массой 30% тщательно перемешивается с ПЭВП в течение 30 минут при температуре 75 ℃, а затем в композитный ДПК добавляются стеарат цинка, ультрафиолетовый стабилизатор и сосновый порошок. Эксперименты по искусственной атмосферостойкости показали, что чем выше содержание стабилизатора, тем лучше устойчивость ДПК к ультрафиолетовому излучению, старению и атмосферным воздействиям.
С помощью технологии вакуумного формования с переносом смолы метилендифенилдиизоцианат/полиол был введен в композиционные материалы на основе тканых волокон для получения армированных композиционных материалов. Устойчивость к старению и атмосферостойкость оценивались на основе экспериментов по ускоренному старению. Результаты показали, что скорость изменения цвета и общее изменение цвета композитного материала были ниже, чем у необработанного композитного материала, а модификация смолы повысила устойчивость композитного материала к старению и атмосферным воздействиям.

Добавление наполнителей
Согласно соответствующим литературным данным, добавление наполнителей также может эффективно улучшить старение и погодоустойчивость ДПК. На основе экспериментов по ускоренному старению было изучено влияние углеродных наполнителей, таких как сажа, графит, расширяемый графит, углеродные нанотрубки и углеродные волокна, на старение и атмосферостойкость ДПК на основе ПП. Было обнаружено, что углеродные наполнители могут эффективно подавлять изменение цвета поверхности ДПК и улучшать его характеристики старения и атмосферостойкости, причем углеродное волокно оказывает лучший эффект.
Неорганические наполнители, такие как нанокарбонат кальция и тальк, могут не только эффективно повысить устойчивость композитных материалов к деградации и атмосферным воздействиям, но и улучшить механические свойства композитных материалов. Эксперимент по ускоренному старению ДПК на основе ПЭВП, армированного силановым связующим веществом, модифицированным красной глиной, показал, что наполнитель из красной глины, модифицированный силановым связующим веществом, может эффективно предотвратить фотодеградацию ДПК. Когда количество добавленного наполнителя составляет 5%, изменение цвета ДПК наименьшее, а показатели устойчивости к старению наилучшие.