塑木復合材料主要以木質纖維材料和高分子樹脂為主要原料、通過添加適量的助劑(改性劑等)制備而成 。作為生物質資源與合成高分子樹脂結合的重要產物,其核心價值在于通過組分設計與結構調控實現(xiàn)性能的可定制化。然而,傳統(tǒng)單一樹脂基體體系往往難以兼顧強度、韌性及剛性等多維力學特性的協(xié)同提升,導致材料在復雜工況下的應用受限 。在此背景下,共混樹脂以其靈活的設計自由度與精準的性能調控能力,成為突破材料性能瓶頸的關鍵途徑。

近年來,高分子樹脂共混制備塑木復合材料已得到廣泛研究,通過優(yōu)化樹脂共混比例和配方,可在一定程度上平衡材料的強度、韌性、剛性等力學性能,滿足特定應用需求。其性能受樹脂基體、木材種類、添加劑及加工方式與參數(shù)影響 ,應用領域從傳統(tǒng)建材、汽車部件延伸至食品包裝、醫(yī)療器材等高端領域,且在綠色環(huán)保領域具有極大的發(fā)展?jié)摿?。鑒此,有研究從高分子樹脂類別角度出發(fā),歸納聚乳酸(PLA)等可生物降解樹脂、聚乙烯(PE)等非生物降解高分子樹脂共混制備 WPC 的研究現(xiàn)狀,以期為高性能塑木復合材料的研發(fā)提供理論依據(jù)。
可生物降解高分子材料是指可通過微生物代謝作用分解為水與二氧化碳的環(huán)境友好型材料,其原料主要來源于淀粉、纖維素及農業(yè)廢棄物等可再生資源,兼具綠色可降解特性和低環(huán)境負荷優(yōu)勢,在食品包裝、生物醫(yī)療及現(xiàn)代農業(yè)等領域展現(xiàn)出廣闊的應用前景。應用于 WPC 領域的可生物降解高分子樹脂材料主要包括聚乳酸(PLA)、聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等。目前,研究主要集中在復合體系的比例優(yōu)化、多相界面的處理以及成型工藝對復合材料的影響等方面。
國內外研究者對高分子樹脂共混體系在共混比例、多相界面調控以及成型工藝等方面展開了一定程度的研究,進一步拓展了復合材料的應用范圍,但仍存在一些問題需要進一步研究和優(yōu)化。
1)加強開發(fā)共混復合材料合成機制研究。傳統(tǒng)共混法制備高分子復合材料存在顯著的技術局限性,亟需探索綠色高效的高分子共混技術,結合先進的復合材料理論及儀器分析技術手段,實現(xiàn)復合材料合成機制的解析與性能的精準調控。
2)深化高分子復合材料多相界面調控研究。目前,由于樹脂基體間的極性差異導致的界面相容性問題始終存在。多相體系相容性調控主要依賴相容劑添加,難以實現(xiàn)微納尺度精準分散。應積極開發(fā)構建從分子鍵合到微區(qū)結構的跨尺度協(xié)同機制,提高塑木復合材料的多相界面相容性的優(yōu)化調控。
3)推動復合材料向多功能集成應用。在提升力學及改善界面性能的同時,未來研究應聚焦于綠色功能化改性劑開發(fā)、智能加工裝備設計及全生命周期可降解塑木復合材料體系構建,以推動該領域向高性能化、高附加值、多功能化及環(huán)境友好等方向跨越發(fā)展。







