Spesifikasi teknis dan aplikasi teknik material komposit kayu-plastik (Wood-Plastic Composite, WPC)

Abstrak: Komposit-plastik kayu (WPC) mengacu pada material komposit ramah lingkungan yang dibuat dengan menggabungkan resin termoplastik (seperti polietilen, polipropilen, dan polivinil klorida) dengan serat tanaman (seperti tepung kayu, sekam padi, dan jerami) melalui proses peracikan-suhu dan-tekanan tinggi. Makalah ini secara sistematis membahas komposisi, struktur, karakteristik kinerja, dan area penerapan bahan-bahan tersebut.

1. Komposisi bahan dan karakteristik proses

1.1 Sistem komponen dan proses persiapan

Kandungan serat tumbuhan pada material komposit WPC berkisar antara 35% hingga 70% (berdasarkan massa), dan diproses menjadi profil struktural melalui ekstrusi, pengepresan panas, atau pencetakan injeksi dengan matriks plastik. Struktur berlapis yang umum meliputi: lapisan tahan aus-0,5-1,2 mm (diperkuat alumina-), lapisan dekoratif 0,8-1,5 mm (kertas diresapi butiran kayu), dan lapisan substrat 3-25 mm (inti komposit serat-plastik).

1.2 Parameter kinerja utama

1.2.1 Sifat fisik dan mekanik

Koefisien muai panas kurang dari 4,5×10^-5/ derajat (membujur), modulus elastisitas lebih dari 3,5GPa, dan laju penyerapan air 24 jam kurang dari 0,5%, yang memenuhi persyaratan standar ASTM D7031. Ini memiliki ketahanan mulur yang signifikan (deformasi<1.2% in 1000h) and anti-biodegradation performance (termite infestation grade 0).

1.2.2, penerapan pemrosesan

Pemesinan presisi CNC dapat diimplementasikan (kecepatan potong 120-250m/mnt), gaya cengkeraman paku lebih dari 800N (ASTM D1761), dan tingkat pemrosesan sekunder yang memenuhi syarat lebih dari 98%. Permukaan dapat diproses lebih lanjut dengan pelapisan UV, perpindahan panas dan proses lainnya.

1.2.3, koordinasi lingkungan

Tingkat pemanfaatan bahan baku 92% (proporsi plastik daur ulang lebih dari 60%), pelepasan VOC adalah<50μg/m³ (GB/T 29899-2013), and the recycling rate of materials is 100% (ISO 14021).

2. Rekayasa sistem aplikasi

2.1 Teknik dekorasi bangunan

-Sistem lantai luar ruangan: profil sepanjang 8-25 mm digunakan untuk pemasangan pantat (toleransi sambungan kurang dari 0,3 mm), yang cocok untuk aplikasi komersial yang ditentukan dalam standar ASTM F2942.

-Sistem dinding tirai: kinerja kebakaran B1 (GB 8624-2012), uji ketahanan cuaca (3000 jam QUV) ΔE<2.5.

2.2 Bidang peralatan industri

-Kendaraan logistik: beban dinamis palet lebih dari 1500kg (ISO 8611), tingkat ketahanan korosi kimia IP6X.

-Bagian interior mobil: kepadatan 1,1-1,3g/cm³, bobot 15%-20% lebih ringan dibandingkan bahan tradisional.

3. Perbandingan dan analisis sifat material