目前,在國外塑木復合材料大量應用于汽車、建筑、船舶、電子和航空航天等領域。塑木復合材料市場現在有數十億美元的商業(yè)業(yè)務。應用綠色塑木復合材料代替玻璃纖維和鋼材的主要市場為汽車部件。一般將其用做門板、座墊、靠背、儀表盤、行李架和車內襯板等內部飾件。隨著人們對環(huán)保的日益關注,對于汽車制造商來說,提高新生產車輛的可回收性就更加重要。
塑木應用于汽車內飾由來已久,據報道美國“福特”,德國“奔馳”、“奧迪”、“高爾夫”、“寶馬”,日本“豐田”,法國“雪鐵龍”,瑞典“沃爾沃”等名牌轎車的內裝飾基材,均不同程度上使用了塑木復合材料。奔馳BENZ S型高級轎車已采用27件塑木內飾件,每輛車的用量達42.7kg, 以前車型為24.6kg。汽車內飾件一般用于門內裝飾板、車頂裝飾板、后背箱底板、備用輪罩、座椅靠背、儀表板、遮光板等。主要成型工藝是模壓或擠出后熱壓成型,再與皮革、織物等裝飾材料通過壓制成型制成各種內飾件,也有注塑成型各種零件。這種生產工藝的主要優(yōu)點是產品投資小、改型快、不產生污染環(huán)境的異味和有害氣體,符合汽車環(huán)保輕量化的發(fā)展的需求。
現汽車后側飾板總成背部的骨架層主要采用塑木復合材料,塑木復合材料是將植物纖維和塑料有機結合,兼顧了植物纖維和塑料的雙重特性,不僅具有優(yōu)良的物理性能和熱塑性塑料的加工性,容易成型,而且能回收再利用,也可生物降解,對環(huán)境友好。
隨著汽車向環(huán)?;⑤p量化、舒適化的方向發(fā)展,塑木復合基材汽車后側圍飾板越來越占據主流地位。然而,塑木復合基材也存在著一定的不足:斷裂伸長率偏低,難以成型形變較大的產品;木粉添加質量分數超過 50% 以后,存在機械性能下降較大等問題。由于塑木復合材料的以上特點,面對其他有機原材料的有力競爭,為了保持和擴大在汽車飾件領域的應用,繼續(xù)改善機械性能是今后主要的研究和發(fā)展方向,具體有以下幾個方面:
①加強配方及工藝開發(fā)研究,改善塑木復合材料界面相容性伸強度和斷裂伸長率。進而大幅提高塑木片材的拉伸強度和斷裂伸長率。
②降低塑木復合材料密度為實木的 2 倍,所以必須對塑木復合材料進行發(fā)泡,這不但可使其變輕,同時可減少原料消耗,降低產品成本,而且由于微小氣泡存在,阻止了裂紋發(fā)展,對提高材料沖擊強度有一定幫助。
③塑木復合材料擠出工藝和設備的研究:木粉比較蓬松,易吸水和降解,填充量大,使得木塑復合材料在擠出過程中存在易架橋、流動性差等缺點,所以研究適合塑木復合材料的工藝和設備非常必要。
④向功能復合材料方向發(fā)展:在塑木復合材料配方中加入一些助劑,可以使其具有耐磨、耐候、耐老化、阻燃等性能,這對拓寬塑木復合材料應用有幫助。