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面对石油资源和煤炭资源的日渐枯竭以及日益严峻的环境污染和温室效应,国际国内社会对节能减排的呼声日益高涨。本文结合国家“十一五”科技支撑计划重点资助子课题“钢结构用木塑自保温外墙保温体系研究”,以木质纤维和塑料为主要原材料制备了木塑保温墙板,以期得到具有保温隔热性能优异的新型保温墙体。木塑墙板主要用于钢结构建筑中,用作外墙维护结构,同时也可大量用作工地及景点的临时活动板房。墙板采用特殊结构设计,将配方、生产设备、使用环境、现场施工等各种因素全面考虑,理念新颖,设计独到,组合式设计,多元化配件,适用性强,最大程度上满足了各种钢结构建筑的尺寸要求。试验对木塑墙板的配方、力学性能、粘结性能和相关配件进行了研究,得到结论如下:(1)木粉掺量对木塑复合材料的物理力学性能有较大影响,对于一般挤出机,最大掺量为65%,高于65%时,对各项性能均有较大损害,建议最大掺量在60%以内。为降低原材料成本,可以加入碳酸钙或者粉煤灰作为填料,其最大掺量均在30%以内。若对产品色泽有较高要求,可采用碳酸钙作为填料;若对原材料成本有较高要求,可采用粉煤灰作为填料。(2)温石棉纤维对木塑复合材料力学性能具有显著的增强作用。当温石棉纤维掺量为15%时,木塑体系弯曲强度提高24.3%,冲击强度提高40%,拉伸强度提高42.3%,与玻璃纤维增强的木塑复合材料效果相当。但温石棉纤维的储量丰富,更具有价格优势。(3)当温度在-6℃~40℃之间时,随着温度的降低,木塑复合材料的力学性能逐渐提高,但当温度低于-6℃或高于40℃时,力学性能显著变差。(4)添加阻燃剂可显著提高木塑复合材料的阻燃性能。为了保证木塑复合材料同时具有较高的力学性能,建议阻燃体系采用聚磷酸铵与微胶囊化红磷复掺使用,两者配比3:1(质量分数4%),氧指数可达到30。(5)为了保证良好的胶结性能,建议使用聚氨酯胶或环氧树脂胶,并用打磨方式处理墙板表面,经处理后,剪切强度可达到3 MPa,高于墙板剪切强度。(6)木塑墙板经10kg沙袋冲击1000次不断裂,横向载荷极限承载力达到10.5 MPa,远远高于规范的要求。(7)墙板原材料可采用废旧塑料和木粉,成本为普通木塑墙板的1/3~1/2,并可100%回收再利用,成本显著降低。(8)体系中含有较多(质量分数30-45%)的塑料,塑料的掺入使得板体韧性明显高于市场上其他无机墙板,受外力撞击时可产生一定形变,不易产生裂缝,抗震性能提高。(9)保温墙板面密度为35~40kg/m2,远远小于现有墙板密度,运输及施工方便。墙板可达到冬暖夏凉的效果,保温隔热效果性能良好,可大大减少供暖制冷所需的能源,符合目前国家大力发展的低碳经济和绿色建筑的要求,因此,自保温墙板在后资源时代必将得到更广阔的发展。