近年來，以木粉、紙粉等天然有機填料填充熱塑性塑料而制成的木塑復(fù)合材料因其成本低、性能好、重量輕、對加工設(shè)備、的磨損小等優(yōu)點而受到普遍關(guān)注。
木塑復(fù)合材料兼有木材和塑料的雙重特性。它有著天然木材的外觀，可鋸、可釘、可粘結(jié)、可上漆。同時，它防蟲、防腐、吸水性小、不易變形、不開裂、力學(xué)性能好，有很好的市場前景。
但是由于木粉與聚乙烯基材的相容性很差，在填充大量木粉后復(fù)合材料的力學(xué)性能迅速下降。為了得到性能優(yōu)良的木塑復(fù)合材料，首先要解決的就是木粉與熱塑性樹脂之間的相容性問題。目前解決該問題的有效方法是將單體接枝到木粉表面上，盡管該方法效果顯著，但成本高。也可采用硅烷、鈦酸醋等偶聯(lián)劑對木粉進行處理，但是效果并不明顯。本研究采用一種聚乙烯熱熔膠作為相容劑來增進聚乙烯/木粉界面處的相互作用，取得了理想的增容效果。
一、實驗部分
1.主要原料
高密度聚乙烯(PE-HD），PD5070EA，盤錦乙烯公司；
高密度聚乙烯（PE-HD), DGDA6098，齊魯石化公司；
聚乙烯熱熔膠，HMA 100，熔體流動速率0.65 g/10min,齊魯石化公司；
木粉，400-850 μm，常州粉末有限公司；
抗氧劑1010和潤滑劑硬脂酸鈣均為工業(yè)級。
2．主要設(shè)備
電烘箱，201-1，上海實驗儀器總廠；
雙輥開煉機，SK-160，上海橡塑機械廠；
平板硫化機，XLB，青島橡塑機械廠；
萬能制樣機，ZHY-W，承德化工機械廠；
熱變形實驗儀，RW-3，承德市實驗機廠；
沖擊試驗機，SC，承德試驗機廠；
密度儀，精度0. 001 g/cm3時，臺灣高鐵檢測儀器有限公司；
場發(fā)射掃描電子顯微鏡JEOL JSM-6700F;日本電子公司。
3．工藝流程
木粉的干燥：將木粉在烘箱中于100-105℃干燥8h，每隔2h對木粉進行適當翻攪；
混煉：于165℃，在雙輥開煉機上先將PE-HD、熱熔膠和其它加工助劑的混合料混煉至完全塑化，然后加人木粉混煉至木粉均勻分散。保證每個配方的混煉時間基本相一同；
壓片：170℃，預(yù)熱5 min，保壓4 min，壓力15 MPa，卸模后在冷板上保壓6 min,壓力16 MPa.
4．性能測試
按GB 1042-1992測試拉伸性能；
按GB 9341-2000測試彎曲強度；
按GB 1043-1993測試簡支梁沖擊強度。
二、結(jié)果與討論
1．熱熔膠和木粉用量對材料性能的影響
為了綜合評價該熱熔膠的增容作用，本研究采用四個不同的配方，木粉的填充量分別為0.30％、40 ％和50％?；牟捎肏D5070EA和DGDA6098的混合物（按1：1均勻混合），其基本性能如表1所示。
在各配方中，聚乙烯熱熔膠也被看作是一種基材，若木粉的含量為50％，則HD5070EA, DGDA6098和熱熔膠總共占50％。在各配方中，改變熱熔膠的用量，考察復(fù)合材料的力學(xué)性能隨熱熔膠用量的變化，實驗結(jié)果如圖1-4所示。
圖1-4中分別以不添加木粉時的曲線為基線。從這四條曲線可以看出，隨相容劑用量的增加，材料的力學(xué)性能基本不變，四條曲線幾乎為水平的直線。因此有理由推斷，如果在木粉用量一定的情況下,曲線隨熱熔膠用量發(fā)生顯著的變化，那么必然是由于熱熔膠與木粉發(fā)生相互作用的結(jié)果。
從圖1-4可著出，對木粉含量較高的復(fù)合材料，其力學(xué)性能如拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量和沖擊強度隨熱熔膠用量的增加都有不同程度的提高，這表明本實驗所采用的熱容膠對聚乙烯基木塑復(fù)合材料具有良好的增容作用。在較低的用量范圍內(nèi)（0-6%），曲線向上變化的速度很快，并且木粉的填充量越高，熱熔膠增容的作用也就越明顯（表2）。隨熱熔膠用量的進一步提高，曲線增加的趨勢變緩，用量達到10%后，曲線基本不再增加，基本變成水平的直線。這表明增溶劑有一個最佳用量。 木粉的填充量對復(fù)合材料性能有性能有明顯的影響，在使用熱熔膠的情況下，材料的力學(xué)性能隨木粉填充量的增加出現(xiàn)大幅度提高的趨勢，木份表現(xiàn)出出很好的增強效果。從圖1可看出，使用熱熔膠后，填充30％木粉的復(fù)合材料的拉伸強度可達28.5MPa。比純基材的26. 5 MPa高出7.5％。而在添加40% 和50％木粉時，拉伸強度分別可達30.3MPa和34MPa，與純基材相比增加幅度分別為14.3％和28.3％。
在圖1中，添加木粉的三條曲線與基線相交，這表明如欲增加復(fù)合材料的拉伸強度，必須根據(jù)復(fù)合材料中的木粉含量相應(yīng)的調(diào)節(jié)熱熔膠的用量。木粉的含量越高，則增加拉伸強度所需的相容劑用量就越小。從圖1中的三個交點可以看出，木粉的填充量為30%、40%和50%時，所需熱熔膠用量分別為8%、5%和4%。
