木塑复合材料(Wood Plastic Composite,简称WPC)是近几年来成长最为快速的一种绿色环保新型材料,它主要是以木质纤维及塑料为主要原料,主要的加工方式为热压、挤出等。它具有木材和塑料两种材料的优点:具有木材的质感;具有很好的物理性能,耐候性好,可加工性能强,具有代木代塑性。木塑复合材料的应用领域在不断向室内渗透,从起初的室外园林栈道、凉亭等应用转变到室内装饰材料、家具上的应用。而木塑复合材料由于具有易燃、生物特性不佳且产品附加值低等缺点却阻碍了其在室内的应用。本论文主要解决以上几个问题,添加功能性材料硅藻土和活性炭来改善WPC的阻燃性能、增强其调湿性能、赋予其具有吸附有害毒气的性能。论文首先研究了添加功能性材料对WPC力学性能、微观界面结构、阻燃性能的影响。研究发现:功能性材料的添加量对于材料的力学性能有影响,添加5份以下的功能性原料能够改善WPC的力学性能;但添加量继续上升时,材料的力学性能开始呈现下降的趋势。且添加活性炭的WPC力学性能会比添加硅藻土好。从扫描电镜图中可以看出由于功能性原料与塑料基体是不同极性的物质,所以无法相容,塑料无法完全包覆功能性材料,这也使得材料能表现出显著的调湿与吸附有毒挥发物的性能,功能性物质添加量高的WPC会出现团聚的现象,这也是添加量高的WPC力学性能会下降的原因。通过热重及氧指数结果可以看出,功能性材料的加入使得材料具有较好的阻燃性能。从热重分析可以得出:功能性材料添加量上升,WPC的初始分解温度得到提高,硅藻土和活性炭添加量为25份的WPC相比未添加的功能性物质的WPC初始分解分别提升了14.37℃和8.76℃;残余量也分别提高了25%、11%。同时,添加功能性物质后WPC的氧指数都大于33,达到了室内装饰材料的防火等级。且添加量越高,WPC氧指数也越高,添加量为25份的WPC,添加硅藻土的材料氧指数为38.66、添加活性炭的WPC氧指数为37.46对比未添加功能性材料的WPC分别提高了19.4%和15.7%。WPC的吸湿解吸量与所处环境的湿度及功能性物质添加量有关,相对湿度越大材料的含湿量越大、功能性物质添加量越大材料的含湿量也越大。硅藻土添加量为25份时,材料在相对湿度为76%、86%、98%三种环境中平衡含湿量5.33mg/g、8.08mg/g、10.26mg/g。因为活性炭除物理吸附外还有毛细凝聚的现象,活性炭的吸湿量比硅藻土吸湿量大。材料的解吸量也同样与WPC功能性物质添加量有关。通过拟合预测值与实测值,得出尼尔森模型能够预测添加活性炭材料的WPC的吸湿量。但无法预测未添加功能性物质及添加硅藻土的材料。添加功能性物质能使WPC具有很好的有毒气体的吸附性能,其中甲醛及氨气吸附量都与吸附时间、温度和功能性物质添加量有关。吸附温度为30℃、吸附时间为60h时,添加25份硅藻土的WPC甲醛吸附量及氨气吸附量分别为604.94μg/g、405.08mg/g;添加25份活性炭的WPC甲醛吸附量及氨气吸附量分别为699.22μg/g、398.08mg/g。同时添加量越大,WPC达到吸附平衡的时间也越长。WPC的甲醛及氨气吸附量都与吸附时间和吸附温度呈正相关关系,甲醛及氨气吸附量都是伴随着吸附时间的增大而增大后因为达到吸附平衡趋于平缓。