Studio della resistenza UV e delle proprietà dell'invecchiamento dei materiali compositi in plastica in legno

Poiché i prodotti WPC (Wood-Polymer Composite (WPC) ottengono un'ampia applicazione in aree esterne, come sedie, ringhiere, passerelle, installazioni sul lungomare da giardino e forme di costruzione, sono inevitabilmente sottoposti a temperature, atmosferiche, umidità e effetti leggeri UV, che portano a foto- Invecchiamento dei materiali. Ciò si traduce in colorazione, cracking, alterazioni delle proprietà fisico-chimiche, diminuzioni delle prestazioni meccaniche, accorciamento della vita di servizio e influisce significativamente sulla promozione e l'applicazione dei compositi di polimero in legno. Pertanto, la ricerca sui meccanismi di invecchiamento UV e le misure protettive del WPC è cruciale.

Lo stato attuale di ricerca sull'inquadramento UV di WPC comprende microstruttura, colore apparente e prestazioni meccaniche. Questa recensione riassume metodi per migliorare le prestazioni dell'invecchiamento di WPC, come la tecnologia di elaborazione, il pretrattamento delle fibre di legno, l'aggiunta di additivi chimici. La revisione identifica le questioni e le opportunità per la ricerca e lo sviluppo futuri, compresa la necessità di una comprensione unificata dei meccanismi di invecchiamento UV, l'importanza di considerare molteplici fattori negli studi di invecchiamento e lo sviluppo di prodotti WPC più durevoli e convenienti. L'obiettivo è promuovere l'applicazione e il progresso del WPC nella ricerca, nella progettazione e nella produzione in Cina.

Il legno di plastica sperimenta l'invecchiamento footermico e fotofisico continuo in fattori ambientali naturali come aria, temperatura, umidità e luce UV, con conseguente rottura dei legami molecolari e cambiamenti nella composizione chimica e nella struttura che alterano le proprietà fisico-chimiche e meccaniche del legno di plastica. Recentemente, i ricercatori hanno esplorato i meccanismi dell'age di età UV nel legno di plastica studiando morfologie microscopiche, differenze di colore e cambiamenti nelle prestazioni meccaniche dopo l'invecchiamento.

Attualmente, l'invecchiamento della ricerca del WPC nell'esposizione UV si trova in un punto cruciale in cui diverse questioni richiedono attenzione:

1. ** La struttura teorica unificata manca **: l'interazione tra polimeri in legno e resina nel legno di plastica sotto luce UV è complessa e non semplicemente additiva; La letteratura attuale è mancata di indagini in questo settore, che richiede approfondimenti più profondi.

2. ** Mancanza di approcci sperimentali sfaccettati **: la maggior parte dei ricercatori si è concentrata sugli esperimenti a fattori singolo, trascurando gli effetti combinati di temperatura, umidità, variabili stagionali e geografiche sull'invecchiamento. Sono necessari esperimenti più completi che incorporano sia l'invecchiamento accelerato e l'invecchiamento all'aperto.

3. ** Teoria del comportamento e della previsione dell'invecchiamento **: manca un lavoro teorico sul comportamento e sulla previsione della vita dell'invecchiamento del WPC, che potrebbe essere affrontato attraverso lo sviluppo di modelli matematici dinamici o formulazioni che mettono in relazione i fattori ambientali esterni, materiale Componenti e comportamento di invecchiamento WPC.

4. ** Economia ed efficienza di WPC **: WPC, introdotto in Cina solo circa 20 anni fa, ha ancora un costo relativamente elevato rispetto ai materiali tradizionali come il cemento e l'acciaio, portando a prezzi di mercato più elevati rispetto al legno puro. Le sfide includono la riduzione dei costi, il miglioramento dell'efficienza e il mantenimento della resistenza e altre proprietà combinate dei prodotti WPC.

5. ** Tecnologia avanzata e attrezzature personalizzate **: Attualmente, la maggior parte delle attrezzature utilizzate per la produzione WPC sono scopi generali per legno o plastica. È necessario per lo sviluppo di macchine per granuli ad alta efficienza ad alta efficienza appositamente progettate per WPC e l'integrazione di AI e altre moderne tecnologie per ottimizzare l'intero processo di produzione dallo stoccaggio delle materie prime al prodotto finale.

6. ** Combinazione tecnologica moderna **: l'integrazione di tecnologie moderne come la nanobiologia può aiutare ad aumentare la durata del WPC contro il degrado foto-ossidativo, ad esempio attraverso lo sviluppo di nuove formulazioni nano-strutturate che rallentano il processo.

Affrontare le sfide nella stabilità del colore, la debole resistenza all'invecchiamento e i costi, i ricercatori si concentrano sullo sviluppo di WPC ad alte prestazioni con prestazioni meccaniche migliorate, migliore compatibilità con materiali di base, maggiore riciclabilità e costi inferiori attraverso processi innovativi e formulazioni materiali. Attraverso una maggiore industrializzazione, l'integrazione dell'intelligenza artificiale e le attrezzature avanzate, la qualità e l'efficienza della produzione di WPC possono essere migliorate, rendendo WPC una componente vitale nel futuro dei materiali e delle costruzioni sostenibili.

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