纳米白炭黑核-壳型木塑复合材料抗紫外老化研究

以高密度聚乙烯(HDPE)和木粉为原料,辅以少量化学助剂,采用共挤出生产工艺,以芯层木塑比为6∶4,壳层添加不同含量纳米白炭黑制备出核-壳结构木塑复合材料(WPC)。将其放入老化箱进行紫外光加速老化试验,并对表面颜色、表面形貌、抗弯性能及化学成分进行了测试和表征。结果表明,紫外老化2 500 h后,较之空白样,加入2%纳米白炭黑的ΔE下降了32.7%,试样表面更加完整,裂纹与粉尘较少;弯曲强度保留率提高了9.9%,弹性模量保留率提高了13.2%,且均优于1%纳米白炭黑试样;所有材料表面的氧(O)/碳(C)含量比(n_O/n_C)与老化后木塑表面氧化的碳(C_(ox))/未氧化的碳(C_(unox))的含量比(n_(C_(ox))/n_(C_(unox)))均增大,表面氧化程度加深;其中添加2%纳米白炭黑的WPC表面氧化程度最低,n_O/n_C增长幅度为15.5%,n_(C_(ox))/n_(C_(unox))增加了16.5%,均低于空白样与1%纳米白炭黑试样。说明纳米白炭黑能够提高核-壳WPC抗紫外老化性能并降低其光氧化降解程度,并且适当提高添加量效果更佳。