竹塑复合材料是一种可循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多的基础性材料。虽然具有众多优点,但因其产品大多数时候应用于户外,所以在使用过程中仍存在力学强度不高、易老化、易长霉腐朽等缺陷。为了改善上述局限和缺陷,本文以慈竹与低密度聚乙烯为基础材料,采用热压工艺制备竹塑复合材料,探究竹炭对竹塑复合材料的物理力学性能及水热老化性能的影响,并利用竹炭的吸附性能,研究其吸附防腐剂对竹塑复合材料防霉防腐性能的影响。研究内容和主要结论如下:(1)竹炭含量及粒径对竹塑复合材料物理力学性能的影响。当竹炭含量从0增至8%时,材料的吸水率减小,因其能够填补竹塑复合材料的缝隙;当含量进一步增加时,竹炭本身团聚形成了新的缝隙,所以吸水率反而增加。竹材碳化后的极性基团会减小,这会影响材料表面的亲水性。所以竹炭含量增加,材料的水接触角减小。而当竹炭含量一定时,其表面极性理论上不变,所以影响水接触角的是材料表面的构造特征和粗糙度等。竹炭能影响竹塑复合材料的物理力学性能不仅其能填补竹塑本身的界面缝隙,还因为竹炭具有较高的孔隙率,LDPE能进入到竹炭的孔隙中,增强竹炭材料的同时与塑料建立较强的物理结合。所以,少量竹炭添加进竹塑复合材料中能使其物理力学性能增加。竹炭粒径对竹塑复合材料的冲击性能影响较大,因为较大粒径的竹炭能在材料断裂前吸收更多的能量。竹炭含量为8%-12%时,竹塑复合材料的物理力学性能达到最优值,因此探究粒径变化对复合材料的影响时,竹炭含量取10%。(2)竹炭改善竹塑复合材料的水热老化性能的研究。竹塑复合材料和竹炭-竹塑复合材料在四种不同的温度下进行了水热老化,水分在材料中的扩散行为满足菲克扩散定律,浸泡温度越高,水分的扩散系数越大。竹炭的加入能有效地减少各个测试温度下的最大含水率,且当浸泡温度高于39℃时,竹炭能减少水分在材料中的扩散系数。材料经过水热老化后,其密度及弯曲性能均出现明显的下降,并且随着浸泡温度的增加,其下降程度增加。无论是否进行水热老化,竹炭都能增加材料的密度及弯曲性能,这不仅因为竹炭与LDPE之间较强的界面结合,还因为竹炭-竹塑复合材料的热膨胀系数较小。材料的磨损率随着浸泡温度的增加呈先增大后减小的趋势。浸泡会导致竹粉更容易被从基体中拉出。然而,较高温度的浸泡会溶解竹粉表面的果胶,因而其磨损率减小。因为竹炭与LDPE之间强的界面结合,所以可以降低水热老化后的竹塑复合材料的磨损率。未经过水热老化处理的竹塑复合材料的防霉性较差,随着水热处理温度的增大,材料的防霉性提高,这是因为竹材中的营养物质在水热老化过程中流失。(3)竹炭吸附铜唑改善竹塑复合材料防霉防腐性能的研究。高温、高压及超声三种处理方式中,高温处理条件下,竹炭对铜唑的吸附量最高。铜唑的浓度越大,吸附量越高。最佳的处理工艺为铜唑浓度为2.8%,处理温度为70℃,处理时间为24h,得到的竹炭对铜唑的吸附量最高,为59.9mg/g。将吸附后的竹炭加入至竹塑复合材料中,对材料对黑曲霉、绿色木霉、桔青霉以及白腐菌具有较好的防治效果。而采用这种方式制备的材料的铜唑固着率相比将铜唑直接添加至材料中的处理方式提高了6.41%,说明竹炭吸附铜唑的方式能有效地延长了铜唑药剂的防护时间。