一文讀懂木塑（WPC）
一、什么是木塑？
木塑，即木塑復合材料（Wood- Plastic Composites,WPC），是國內外近年蓬勃興起的一類新型復合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的樹脂膠粘劑，與超過 35%-70%以上的木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維混合成新的木質材料，再經擠壓、模壓、注塑成型等塑料加工工藝，生產出的板材或型材。
目前主要用于建材、家具、物流包裝等行業。將塑料和木質粉料按一定比例混合后經熱擠壓成型的板材，稱之為擠壓木塑復合板材。
二、木塑可以應用在哪些地方?
木塑室內門、踢腳線、整體櫥柜、衣柜、外墻掛板、天花吊頂、裝飾墻板、戶外地板、護欄立柱、塑鋼涼亭、園林護欄、陽臺護欄、圍圃柵欄、休閑長椅、樹池、花架、花箱空調架、空調護罩、百葉窗、路面標示牌、運輸托盤等等。
三、木塑種類
木塑的概念和產品被帶入國內市場后，受到部分公司和消費者所看好，隨之木塑產品便顯露出來在建筑材料市場上。國內木塑主要的材料分為PE木塑和PVC木塑兩大類：
1、PE木塑
優點：
PE木塑材料有優秀的防水性和防腐性，硬度高，受熱易變型屈曲，但采用加厚或多孔空心結構效果好。
缺點：
1）產品室外運用生存的年限有限；現用3-5年；
2）抗氧化和抗光分解能力較差，就算加入抗氧氣劑和UV借鑒劑，效果也不太理想，還會影響產品強度和色牢度；
3）產品外表顏色純一，沒有木質感，外觀效果較差。
2、PVC木塑
優點：
1）PVC木塑產品可以用新料，也可以用舊料做（而PE用新料做則成本太高，產品沒有辦法走進市場），改性也較容易，補充的量看產質量量而定；
2）PVC可以做成低發泡的木塑產品，這樣成本更低，認為合適可使用共擠形式（雙料兒多料共擠或鋼塑共擠），強度和木紋感都不錯；
3）PVC可以二次加工、多樣外表紋飾或油漆涵蓋UV漆，產品好看且色牢度好；
4）PVC木塑制品的防水防腐性也一樣優良。
3、PE木塑和PVC木塑的差別
1）制法不同：PE木塑產品的制備主要采取冷推法；PVC木塑產品的制備可分真空成型、冷推法和三輥遏抑。
2）原料不同：PE木塑的材料主要是二、三級PE回收料加木粉、鈣粉和少量改性劑。制造PVC木塑的材料主要是PVC樹脂粉、PVC回收料、木粉、石粉和部分改性劑等等。
3）性能不同：PE木塑產品重，硬度高、脆性大、蠕變也大。PVC木塑產品重量輕、硬度差、韌性好、有蠕變，沒有PE木塑產品大。
4）用途不同：PE木塑的產品主要是以室外園林建設為主，綠可木如護欄、地板、垃圾桶、花池，托盤等等。 PVC木塑產品主要是室內一點扮飾料，如門、地板、踢腳線，門套等等。
另外，木塑材料還有一個較好的門類—–ABS木塑，ABS木塑產品易加工、強度好，也可以做木紋效果，好看不易損壞。
四、著色劑的制備和選用
一般型材廠家自己不制備著色劑，而是通過供應商來提供，那么生產廠家就會通過與供應商的溝通來確定滿足產品色彩和質量要求的著色劑。首先一點，無論是顏料還是染料都應該是無毒的（不含重金屬，如：鉛、鎘等）。
1、著色劑的制備
根據經驗，塑料異型材著色劑最好的方法就是制成色母粒后再磨粉處理。這樣同時解決了色母粒分散性差和顏色色粉飛揚這兩個問題。
因為色母粒由聚合物載體、色劑、分散劑等組成，如果需要可加入穩定劑、成核劑、潤滑劑等添加劑。直接拿色母粒來與配混料混合后，由于物理形態不一樣或受熱、受螺桿剪切力程度不同的影響，有可能色母粒得不到同步充分塑化，在塑料異型材表面形成木紋狀條紋（木紋型材就是利用了這種不同步塑化的原理）；如直接拿顏色色粉與配混料混合，混料時飛揚和交叉污染特別嚴重，且混料和擠出時不能保證色劑完全分散，因色粉特別是有機顏料的團聚傾向很大，會導致擠出時型材表面色帶或由于沒有良好的發揮著色力的效應而造成色差。
經造粒后再磨粉的優點：分散性好；無粉塵污；生產中轉換顏色時清洗混料鍋簡便，浪費少；擠出時可不停機直接切換或用空白料中間過度后可連續生產，產生廢品少，且易于回收。
2、著色劑材料的選用
在著色劑材料的選用上，要根據實際需要。但實踐證明，只有少部分著色劑才能達到某種特殊要求，并不是每一種著色后的聚合物都能真正需要達到要求。實際操作上往往不能滿足其功能上的需要，有時做些讓步是可行的，并且相當正常。每一種著色劑都有自己的優缺點，一定程度上是由它的化學性質造成的，要達到某種效果，必定要喪失一部分功能。
1）顏料和染料配合使用
用顏料著色的塑料制品所呈現的顏色是顏料粒子（結晶）表面對光線的吸收，反射和散射的共同效果，稱為丁達爾效應（Tyndall.Effect），顏色不很亮麗。用染料著色的塑料制品所呈現的顏色只是吸收和反射的共同作用，顏色特別明艷。這也就是說，在某種情況下需要同種或不同種顏料和染料配合使用才能達到其中效果。
2）鈦白粉如何使用
大多數色母粒制造商在個別淺色著色劑配制時要添加一定比例的鈦白粉，但往往有些顏料或染料的耐光牢度受到影響，呈下降趨勢，由原來的7—8級下降到6—7級。且凡是含鈦白粉的淺色型材，在老化對比測試時會白化呈淺灰相。而不含鈦白粉用碳黑調色的著色劑生產的型材，老化對比測試時首先會黃變，然后變棕、變黑。這是由于這兩種物質的晶體結構和化學性質決定了其往制品表面遷移的特性，對本色形成了遮蓋力。
3）同色異譜現象
值得注意的是塑料異型材有時出現的同色異譜現象。同色異譜現象是指兩種顏色的物體在陽光下顯示同一種顏色，而在人工光源下色調上有輕微差別（反之亦然）。同色異譜原理在于顏色產生的物理過程，物體的顏色是幾種同時使用的著色劑的加和。
同色異譜問題
一方面，每一種著色劑反射和吸收的關系是確定的，并且取決于光源波長。另一方面，每一種光源顯示了它們特定的光譜。對日光和人工光源詳細測試證明，兩者波譜和強度上存在相當大的差異，正是這些差異造成了同色異譜現象。
此種現象只能減少，不能完全避免。所以同一種顏色，不同廠家的配色人員經常采用略有不同的著色劑配相同的顏色，這也就是兩個廠家同一種顏色的樣板永遠對不到一塊的原因。為兩個同一顏色的樣品配色時，只有選擇完全相同的著色劑（包括生產廠家、型號、批次），才能防止同色異譜現象。
4）晶體尺寸和晶型對顏料色調有影響
化學結構相同的顏料的色調，除其他標準外，取決于晶體尺寸和晶型，因此，不同的制造商生產的顏料在色調上有差別，如果不重新配色的話，它們不可以交換使用。與顏料相反，染料的色調僅取決于其化學結構，如果純度相同，由不同生產商合成的化學成分相同的染料可以交換使用，沒有任何問題。
5）粉化和析出現象
另外，通體彩色塑料異型材在戶外經長時間氣候影響后會產生粉化和析出現象也會造成顏色產生變化，這就要求配方本身要加強，如填料的種類和添加份數，潤滑劑的類型和用量。
6）總結
綜合上述，影響通體彩色塑料異型材加工初期和后期戶外使用最終顏色的因素很多，不僅僅是著色劑本身的耐光牢度、耐候性、化學穩定性、耐遷移性等要有保障之外，而且塑料異型材配方組分的耐老化性能首先要加強，才能保證塑料異型材整體的耐老化性能和質量。
但是任何事物并不是絕對的，凡是著色的物品都會退色，只不過是一個時間長短和程度大小的問題。通體彩色塑料異型材的吸熱會比白色塑料異型材強的多。
實驗證明，在空氣溫度為33℃時，PVC本體色（白色）43℃，黑色73℃，棕色60℃。那么，這就會造成型材的熱變形和分子結構的蠕變和分解，這是由于聚合物樹脂分子結構中含雙鍵、不完善結晶、鏈的斷裂等缺陷造成的，這些缺陷吸收能量時也導致光誘導破壞的同時發生，塑料異型材老化后的殘留強度會受很大影響。而且并不是所有通體彩色塑料異型材的耐候性都能滿足戶外要求，這就建議塑料異型材生產廠家在與客戶進行溝通時要有選擇地推薦，如：黑色、墨綠色、咖啡色、深灰等深色調顏色。
五、木塑配方體系各種組分對顏色的影響
1、PVC樹脂。
加工塑料異型材一般用聚合度1000（SG5型），K值在66～68之間的硬型樹脂。雖然樹脂供應商的牌號和生產工藝各有不同，但一般型材廠家的樹脂選用是固定的，不會隨意更改。但用乙炔法生產的樹脂存在批次不穩定因素，如若選用最好采用同一批次。
而且，著色劑是由載體、色劑和添加劑三部分組成的，著色劑與PVC樹脂有某種程度的不相溶性，因此選擇著色劑的載體時，應與要被著色的樹脂為同一類型，反之亦然。
2、穩定劑。
穩定劑對塑料制品的耐光牢度和耐候性有積極的影響，穩定劑分：熱穩定劑和光穩定劑。同理不只型材配方中要添加此類助劑，著色劑本身也要添加，而且最好與型材配方中的型號、批次、生產廠商一致。
3、抗氧化劑。
抗氧化劑對聚合物的色澤有良好的保護作用，一般主輔抗氧化劑搭配使用有優異的熱穩定性和抗氧性。目前在塑料行業應用最好的是瑞士汽巴公司生產的1010，一般與ETHAPHOS368，BTHANOX310或DLTP等配合使用能發揮協同效應，用量一般在0.3—1.0%之間。
4、紫外線吸收劑。
在聚合物中添加紫外線吸收劑可降低陽光對聚合物樹脂的損害，但不能完全避免這種損害。實驗表明，添加紫外線吸收劑不能保護聚合物的表面，因為它首先在聚合物內部起作用，因此添加紫外線吸收劑的目的是在聚合物鏈反應開始之前使自由基失去活性。常用的型號有UV-9、UV-531、UV-35、UV-327等，而在塑料異型材中更為常用的是UV-531。且紫外線吸收劑與受阻胺（HALS）結合使用有化學協同效應。
5、潤滑劑。
配方中潤滑劑的選用也非常關鍵，好的潤滑劑會賦予塑料異型材高品質的光潔度。一般選用氧化聚乙烯蠟、PE、OPE、EBS等。盡量不用石蠟，石蠟擠出時的嚴重析出會縮短清模時間，影響制品光潔度，且嚴重時會直接影響型材的物理性能。
6、其他注意事項
在塑料異型材加工過程中，樹脂和著色劑在粉末狀態下流動都會產生靜電，加入抗靜電劑能避免粉料在輸送和喂料時由靜電引起的架橋現象。
在配方中添加著色劑生產同一種通體彩色塑料異型材時，型材配方不變，任何一種助劑的切換都會對顏色造成影響，特別是穩定劑或碳酸鈣切換后造成的型材制品色差很大。
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