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木塑复合材料具有强度高、耐潮湿、可回收循环使用等优点,但表面缺乏木材纹理,色彩单调,在室内使用时难以满足人们触觉和视觉的心理需求。这一缺陷严重制约了它在建筑装饰和家具制造方面的应用,所具备的生态环保优势和产品性能优势无法得到充分发挥。高密度聚乙烯(HDPE)基和聚丙烯(PP)基两种木塑复合材料的用量较多,但是由于加工工艺和材料本身特性的制约,材料表面形成了结晶度较高、表面能极低、光滑致密、润湿性差的复合表面,很难使用传统胶黏剂进行粘接贴面装饰。本论文的主要目的是开发聚烯烃基木塑板材单板贴面技术,重点研究其界面结合机理。论文分别采用热塑性薄膜中间层法、织物贴面法和织物中间层法对挤出成型木塑复合板材(截面尺寸=250×12mm,纤维与塑料比例为5:5、6:4、7:3、8:2)进行贴面。几种方法均具有简便易行、无有害物质挥发、粘接强度较高等特点。通过扫描电子显微镜观察,红外光谱分析、测试胶层耐水性、表面粗糙度、X射线光电子能谱、表面颜色分析、表面接触角及表面能分析、力学性能测试等手段,对贴面木塑板材的制备参数、胶层结合情况、材料表界面特性、粘接方式和物理力学性能几方面进行了深入研究,揭示了极性相差较大的材料间的粘接机理。研究结果为大幅面木塑贴面板材的生产和应用奠定了理论基础,主要研究内容和结果如下:(1)采用挤出工艺制备木纤维/高密度聚乙烯(WF/HDPE)木塑板基材,利用MAPE/HDPE复合膜作为中间层,研究热压-冷却粘接木质单板的机理。结果显示,复合膜中MAPE与HDPE的比例对单板贴面WF/HDPE复合材的表面胶合强度无显著性影响,均能达到1.9MPa以上,且胶层耐水性较好。MAPE与单板表面羟基形成的共价键使二者界面结合十分紧密;MAPE/HDPE复合薄膜与木塑基材表面的HDPE界面相容性较好。但经过180℃热压后,用于贴面的木材单板颜色变化较大,单板表面润湿性显著下降。与未贴面板相比,贴面后的WF/HDPE板材各项力学性能均有所降低。(2)使用两种氯含量的氯化聚丙烯(CPP)薄膜作为中间层将木质单板粘贴在WF/HDPE板材表面,研究粘接机理。氯含量较高的CPP薄膜形成的表面胶合强度较大(大于0.7MPa);两种CPP胶层的耐水性能均较好。CPP熔融渗透进木材的导管中,冷却后形成锚固结构使二者结合在一起;CPP薄膜与木塑基材之间的结合主要依靠分子间作用力和分子链之间的相互缠绕扩散作用。贴面后的WF/HDPE板材各项力学性能无明显变化。CPP中间层可在140℃下实现贴面,热压后单板表面颜色无明显变化,表面润湿性未下降,接触角小于90°。(3)以CPP作为中间层薄膜制备单板贴面的WF/PP板材,贴面温度为110℃。木塑基材木纤维含量越高,表面暴露的木纤维越多,粗糙度也越大,基材与CPP层的结合越紧密。胶合界面分析表明,CPP与PP在110℃热压复合后界面依然比较清晰,未发生分子链间的扩散和缠绕,CPP分子链与PP分子链近似的结构形态使二者主要依靠分子间作用力紧密结合。CPP能够渗透进木质单板的导管中形成牢固的粘接。在1 10℃贴面的WF/PP板材其弯曲性能、拉伸性能和冲击韧性均有一定提升。(4)以WF/HDPE基材表面聚集的HDPE层作为粘接介质粘贴帆布、尼龙布和聚酯纤维布,研究不同织物对WF/HDPE板材的贴面机理。热压温度和基材中木纤维含量越高,织物贴面板材的表面胶合强度越高,胶层耐水性越好,但热压温度越高,贴面织物的颜色变化也越大。在相同热压温度下,帆布与尼龙织物的颜色变化最为显著,聚酯纤维织物变化不明显。热压前后尼龙织物与聚酯纤维织物的表面元素以及化学基团无明显变化,但帆布织物表面的果胶成分在受到高温加热后会部分分解。热压后织物的拉伸强力和断裂伸长率变化不大,帆布织物和尼龙织物的纤维被压成扁平形状,聚酯纤维形态变化不大。经织物贴面后,WF/HDPE木塑板材的弯曲性能和拉伸性能降低,冲击韧性有较大提高。(5)使用乳白胶和乳白胶-异氰酸酯复合胶黏剂分别对帆布和聚酯纤维贴面的WF/HDPE木塑板材进行单板二次贴面。结果显示,乳白胶胶合强度较低、胶层耐水性较差,加入异氰酸酯后贴面板材的胶合强度和耐水性均得到提高。乳白胶主要通过渗透固化的方式形成胶膜将表层单板与基材结合在一起,而异氰酸酯可以与表层单板和基材上的织物产生共价键,形成更紧密的结合。与仅有织物贴面的WF/HDPE板材相比,经过单板二次贴面的板材各项力学性能均有显著提高,使用乳白胶的贴面板材的冲击韧性略高于使用乳白胶/异氰酸酯胶黏剂的板材。