Technische Spezifikation und technische Anwendung von Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen (Wood-Kunststoff-Verbundwerkstoff, WPC)

Zusammenfassung: Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (WPCs) beziehen sich auf umweltfreundliche Verbundmaterialien, die durch die Kombination von thermoplastischen Harzen (wie Polyethylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid) mit Pflanzenfasern (wie Holzmehl, Reisschalen und Stroh) durch Compoundierungsverfahren bei hohen Temperaturen und hohem Druck hergestellt werden. In diesem Artikel werden systematisch die Zusammensetzung, Struktur, Leistungsmerkmale und Anwendungsbereiche dieser Materialien erörtert.

1. Materialzusammensetzung und Prozesseigenschaften

1.1 Komponentensystem und Vorbereitungsprozess

Der Pflanzenfaseranteil in WPC-Verbundwerkstoffen liegt zwischen 35 und 70 Masse-% und wird durch Extrusion, Heißpressen oder Spritzgießen mit einer Kunststoffmatrix zu Strukturprofilen verarbeitet. Die typische Schichtstruktur umfasst: 0,5-1,2 mm verschleißfeste Schicht (mit Aluminiumoxid-verstärkt), 0,8–1,5 mm Dekorschicht (mit Holzmaserung imprägniertes Papier) und 3–25 mm Substratschicht (Faser-Kunststoff-Verbundkern).

1.2 Wichtige Leistungsparameter

1.2.1 Physikalische und mechanische Eigenschaften

Der Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt weniger als 4,5×10^-5/Grad (in Längsrichtung), der Elastizitätsmodul beträgt mehr als 3,5 GPa und die 24-Stunden-Wasserabsorptionsrate beträgt weniger als 0,5 %, was den Anforderungen der Norm ASTM D7031 entspricht. Es weist eine erhebliche Kriechfestigkeit (Verformung) auf<1.2% in 1000h) and anti-biodegradation performance (termite infestation grade 0).

1.2.2, Anwendbarkeit der Verarbeitung

Es ist eine CNC-Präzisionsbearbeitung möglich (Schnittgeschwindigkeit 120–250 m/min), die Nagelgreifkraft beträgt mehr als 800 N (ASTM D1761) und die qualifizierte Sekundärbearbeitungsrate beträgt mehr als 98 %. Die Oberfläche kann durch UV-Beschichtung, Wärmeübertragung und andere Verfahren weiterverarbeitet werden.

1.2.3, Umweltkoordination

Der Nutzungsgrad der Rohstoffe liegt bei 92 % (der Anteil recycelter Kunststoffe liegt bei über 60 %), die VOC-Freisetzung beträgt<50μg/m³ (GB/T 29899-2013), and the recycling rate of materials is 100% (ISO 14021).

2. Technisches Anwendungssystem

2.1 Gebäudedekorationstechnik

-Außenbodensystem: 8–25 mm lange Profile werden für die Stoßverlegung verwendet (Verbindungstoleranz beträgt weniger als 0,3 mm), was für kommerzielle Anwendungen gemäß den ASTM F2942-Standards geeignet ist.

-Vorhangfassadensystem: Brandverhalten B1 (GB 8624-2012), Wetterbeständigkeitstest (3000 h QUV) ΔE<2.5.

2.2 Bereich Industrieausrüstung

-Logistikfahrzeug: Die dynamische Last der Palette beträgt mehr als 1500 kg (ISO 8611), chemische Korrosionsbeständigkeitsklasse IP6X.

-Autoinnenteile: Dichte 1,1–1,3 g/cm³, 15–20 % weniger Gewicht als herkömmliche Materialien.

3. Vergleich und Analyse der Materialeigenschaften