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木塑复合材料在我国工业化发展十分迅猛,新建企业逐年增多。耐候性是影响其使用寿命的关键因素,然而,我国许多研究单位和生产企业对木塑复合材料的耐候性的研究则近乎空白,极大地限制了木塑复合材料在我国的发展。因此开展木塑复合材料在我国典型气候下的耐候性及其稳定化途径的研究,具有非常重要意义。本论文通过对木塑复合材料进行光氧老化、热湿氧老化等人工加速老化试验和自然老化试验,评价常用的木塑复合材料光稳定剂HALS,苯并三唑和二苯甲酮以及它们之间的两两组合对木塑复合材料耐老化的影响,选出具有协同效应的稳定剂组合,为木塑复合材料企业选择适宜的光稳定剂提供依据。研究结果如下:
(1)光氧老化后,木塑复合材料的静曲强度,弹性模量和抗拉强度均有不同程度的提高,冲击强度除同时添加二苯甲酮和HALS的木塑复合材料有所提高外,其余均有不同程度下降。湿热氧老化后,木塑复合材料的静曲强度,弹性模量均下降,冲击强度除同时添加了苯并三唑和HALS的木塑复合材料有所下降外,其余的均有提高,拉伸强度变化不明显。户外老化后,木塑复合材料的静曲强度,弹性模量,拉伸强度均下降,拉伸断裂伸长率除同时添加二苯甲酮和HALS的木塑复合材料有所降低外,其余均提高,冲击强度除单独添加HALS、同时添加苯并三唑和HALS的木塑复合材料有所下降外,其余均有提高。
(2)经过光氧老化,湿热氧老化,户外老化后,添加了二苯甲酮和HALS的木塑复合材料综合加权值都是最高,也就是其力学性能稳定性最好。光氧老化后添加了二苯甲酮的材料综合加权值最小,力学稳定性最差。湿热氧老化,户外老化后添加了苯并三唑和HALS的木塑复合材料综合加权值最小,力学稳定性最差。
(3)无论是光氧老化,湿热氧老化还是户外老化,二苯甲酮和HALS都具有协同效应,苯并三唑和HALS具有反协同效应,二苯甲酮和苯并三唑具有加和效应。
(4)添加了二苯甲酮的木塑复合材料在光氧老化后色差最小,而添加了苯并三唑和HALS的木塑复合材料在热湿氧老化中色差最小,添加了二苯甲酮和HALS的木塑复合材料在户外老化后色差最小,同时户外老化中所有材料的色差都呈先增大后减少的趋势。 (5)无论是光氧老化,湿热氧老化还是户外老化,添加了二苯甲酮和HALS的木塑复合材料生成的羰基最少,耐候性最好,添加了苯并三唑和HALS生成的羰基数量最多,耐候性最差。