以木塑复合材料为基材的模块化乡村庭院景观设计

木塑复合材料(WPCs)是由木纤维/植物纤维和热塑性塑料制备成型的新型环保复合材料。本文以木塑复合材料作为主要装修基材提出了一种乡村庭院景观模块化设计思路,将乡村院落划分为生活休憩区、休闲娱乐区、采摘种植区、畜禽养殖区、杂物收纳区等功能区,同时设计了一种按钮式卡杆木塑连接件,将庭院中绿化、功能、铺装、文化等元素合理布局,充分把握空间整体性,旨在改善农民的居住环境,推动舒适、休闲的乡村庭院建设,服务美丽乡村建设。

辐射散热功能塑木复合材料制备及应用

塑木复合材料因强度高、耐腐蚀和价格便宜等特点,已广泛应用于户外建筑。但塑木复合材料在夏季光照强烈时吸热严重,表面温度过高,影响使用舒适感。通过在聚乙烯基塑木复合材料表层中引入红外辐射功能粒子二氧化钛(TiO 2),并与常规聚乙烯基塑木复合材料层叠,通过共混热压成型的加工方法制备了具有辐射散热功能的双层结构塑木复合材料。该复合材料在8~13μm红外波段的平均发射率高达87.4%,且在0.2~2.3μm紫外-可见光-近红外波段平均反射率达到79.7%。复合材料在阳光照射下的研究结果表明,其表面温度相比常规塑木复合材料,最大降低幅度高达10℃,具备优异的散热性能,有助于其户外应用。

三重热管理塑木复合板的制备及性能

塑木复合材料因其显著的性能优势,已被广泛应用于各领域。但户外用塑木复合板在夏季的表面温度过高,存在热舒适性差的问题。本文通过熔融共混/模压成型的工艺制备了一种可被动降温的辐射/反射/导热三重热管理功能的塑木复合板,以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,分别在面层和底层加入二氧化锆(ZrO2)和六方氮化硼(h-BN)以实现热量的三重调控。面层薄膜在太阳波段(0.3~2.3μm)和中红外大气窗口波段(8~13μm)的平均反射率和平均发射率分别达到82.6%和90.6%,加颜料后达到了48.7%的平均反射率和90.6%的平均发射率;底层塑木复合板的面内和垂直导热系数分别为1.89 W/(m·K)和1.71 W/(m·K)。双层复合后的三重热管理功能塑木复合板在户外和室内氙灯模拟测试中可分别达到7.2℃和15℃的温降效果,具有显著的散热优势,可广泛应用于户外塑木复合板的被动降温。

高质量分数松木炭增强PE-UHMW复合材料的制备与性能

以松木炭、超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)为原料,利用双螺杆挤出机制备了高质量分数松木炭增强PEUHMW复合材料,探究了松木炭在不同质量分数、不同粒径下对PE-UHMW的增强改性效果,并对其性能进行分析。扫描电子显微镜表明松木炭具有丰富的孔隙结构和高比表面积,高温下熔融的PE-UHMW贯穿于松木炭孔隙中,形成良好的机械互锁结构和界面结合效果。力学试验表明PE-UHMW/松木炭复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量均随着松木炭质量分数的增加而增大;当松木炭粒径为48~75μm,质量分数为80%时,复合材料的拉伸强度高达81.9 MPa,拉伸弹性模量高达3908.2 MPa。随着松木炭粒径减小,复合材料的拉伸强度基本呈现升高的趋势,但拉伸弹性模量整体呈现减少的趋势。静态热机械分析显示,随着松木炭比例提升,复合材料的尺寸稳定性变好。热重分析显示该复合材料表现出优异的热稳定性能。研究成果可为减塑固碳、碳封存材料的开发提供新思路,为农林废弃物高值化利用提供新途径;拓展其在高强工程应用材料、高附加值功能性材料等领域的应用。