如何提高木塑複合材料（主要是 WPC 裝飾板）的耐老化和耐候性？

如何提高 木塑複合材料 材料（主要為 木塑地板)？

WPC 木塑複合材料的老化與氣候破壞主要表現在使用過程中的濕度、光線、溫度對其顏色、物性、機械性的影響。
木塑地板 一般是藉由添加耐老化及耐候性改質劑、處理 WPC 的主要成分基材，以及添加填料，來賦予 WPC 耐老化及耐候性的功能。
添加抗老化和耐候性改性劑

由於具有操作簡單、易於實施等優點，添加抗老化劑與耐候改質劑已成為木塑抗老化與耐候改質的常用方法。有研究以 ASTMD1435-03 為基礎，測試了不同 UV 穩定劑含量對橡木粉增強 PP 複合材料天然耐候性的影響。結果發現，紫外線穩定劑能顯著增強 WPC 的耐候性，最佳添加量為 1.0%。
紫外線吸收劑能有效改善以高密度聚乙烯（HDPE）為基礎的塑木地板的表面色牢度和耐水性，但由於高溫曝曬，其抗彎曲性 木塑地板 降低。光穩定劑還能有效提高 WPC 的耐老化性，降低因老化引起的機械性能降級，且對 WPC 老化前後的色差無明顯影響。

硼酸鋅與光穩定劑（包括受阻胺光穩定劑與紫外線吸收劑）可有效防止紫外線對木塑的傷害，其中受阻胺光穩定劑/硼酸鋅複合物與紫外線吸收劑/硼酸鋅複合物具有較佳的抗紫外線老化性能。維生素 E 可抑制 PP 基 WPC 的光氧化。當維生素 E 含量為 0.4% 及 1.2% 時，WPC 的彎曲性能較好，褪色及表面裂縫較少，耐候性明顯提高。因此，維生素 E 是一種有效的複合材料抗光降解劑。

由於維生素 E 的價格較高，因此可與亞磷酸鹽抗氧化劑結合使用。0.2% 的維生素 E 與 1.0% 的亞磷酸鹽抗氧化劑結合使用，不僅對 WPC 的彎曲強度與彈性模數影響較小，還可大幅減少 WPC 表面的顏色變化與裂縫，顯著提升 WPC 的耐候性。此外，聚乙二醇等親水性溶劑與疏水性長鏈脂肪醇，以及改性二氧化鈦等金屬化合物，都能有效改善 WPC 的老化與耐候性。

WPC 主要成分矩陣處理
對 WPC 的主要成分（包括木質材料與塑膠）進行處理，是增強 WPC 耐老化與耐候性的另一種方法。研究人員通常利用乙酰化或偶联剂对木质材料进行预处理，处理后的木粉再与高密度聚乙烯进行复合，从而获得抗紫外线降解性、耐腐蚀性和耐湿性显著增强的 WPC。
使用醋酸鹽、丙酸鹽和苯甲酸鹽對白楊木粉進行酯化改性，對高密度聚乙烯基複合材料的耐候性、生物耐久性以及物理機械性能有顯著的影響。酯化木粉基 WPC 表面因風化而產生的裂紋及顏色變化極少，可提高耐久性，對褐腐菌及白腐菌有良好的抑制效果。木粉染色處理可增強 WPC 的耐老化性與耐候性。木粉染色製備的 WPC 表面光澤值較高，裂縫較少，對其彎曲性能的影響也較小。
經木粉萃取（包括甲苯/乙醇、丙酮/水、熱水萃取）或脫木質（即亞氯酸鈉/乙酸處理）後，加速老化實驗後所製備的高密度聚乙烯基 WPC 表面顏色變化很小，具有較高的彎曲強度、靜曲強度和彈性模量，且耐老化性和耐候性明顯提高。
此外，有關塑膠前處理的研究發現，將 30% 質量分量的鄰苯二甲酸二異辛酯懸浮液與 HDPE 在 75 ℃ 下充分混合 30 分鐘後，再加入硬脂酸鋅、紫外線穩定劑、松木粉末，即可複合 WPC。人工耐候性實驗顯示，穩定劑含量越高，WPC 的抗紫外線及耐老化耐候性越好。
利用真空輔助樹脂轉移成型技術，將亞甲基二苯基二異氰酸酯/多元醇注入編織纖維基複合材料中，製備增強複合材料。以加速老化實驗為基礎，評估其耐老化性及耐候性。結果顯示，複合材料的變色率及總變色量均低於未處理的複合材料，樹脂改性增強了複合材料的耐老化性及耐候性。

添加填料
根據相關文獻報導，添加填料也能有效改善 WPC 的耐老化性與耐候性。以加速老化實驗為基礎，研究了碳黑、石墨、可擴展石墨、碳奈米管、碳纖維等碳填料對 PP 基 WPC 老化及耐候性能的影響。結果發現碳填料可有效抑制 WPC 表面顏色變化，並改善其耐老化及耐候性能，其中碳纖維的效果較佳。
奈米碳酸鈣、滑石粉等無機填料不僅能有效增強複合材料的耐降解性、耐候性，還能改善複合材料的力學性能。以矽烷偶联剂改性红土增强高密度聚乙烯基木塑的紫外加速老化实验发现，矽烷偶联剂改性红土填充能有效防止木塑的光降解。當填充劑添加量為5%時，WPC的顏色變化最小，耐老化性能最好。