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摘要：在当前的室内装饰设计中，各种新型材料不断出现，其中聚乙烯复合材料的应用逐渐广泛。其具有较为显著的应用优势，包括较高的弹性模量，抗压、抗弯曲、防水和防腐蚀等性能优越。本文主要对聚乙烯复合材料的类别及其在室内设计中的主要应用领域进行探究。
关键词：聚乙烯复合材料；室内装饰；应用要点
聚乙烯复合材料具有质量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学药品腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域。在室内装饰设计中，聚乙烯复合材料的应用形式较为多样，且应用范围广泛，室内装饰设计人员应加强对聚乙烯材料的应用研究，不断提高其应用成效。
1聚乙烯复合材料概述
聚乙烯是一种热塑性树脂，是乙烯均聚合或与α-烯烃共聚合的产物，具有无毒无臭，稳定性好、耐低温等优点。聚乙烯复合材料是聚乙烯与其他物质以不同方式组合而成的材料，能够发挥不同材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。常见的聚乙烯复合材料有超高相对分子质量聚乙烯纤维、高导电聚乙烯复合材料、高耐磨聚乙烯工程塑料等。聚乙烯复合材料可以通过化学改性方法和物理改性方法制得，还可通过溶胶-凝胶法、填充法制备。
2聚乙烯复合材料的主要应用形式
2.1聚乙烯/薄木单板复合材料
木制品加工行业中，通常将木材切割成厚度为0.05~0.80mm的装饰薄木作为木制品饰面。但是薄木饰面柔韧性较差且易变形开裂，需要使用柔韧性强的增强材料与薄木复合制成柔性装饰薄木。彭晓瑞等使用北美红栎作为装饰薄木，采用膜厚为0.03mm的改性低密度聚乙烯（LDPE）薄膜为增强和胶黏材料，马来酸酐为改性剂，将薄木和薄膜叠放成板坯，在板坯上下放置防黏板，底面加钢垫板进行热压。热压压力为1.0MPa、热压温度为150℃，热压时间为120s。为防止薄木表面卷曲，还需及时进行反向卷绕冷却。在此条件下制备的装饰红栎薄木，横向抗拉强度提高了23.5%，柔韧性提高50%。由于不使用涂胶工序，因此有利于工业化生产。黄作威使用400.0mm×400.0mm×2.0mm的桉树单板，以接枝改性聚乙烯吹制的双层薄膜制造聚乙烯/桉木单板复合材料。聚乙烯双层薄膜的厚度0.04mm，面密度38.8g/m2。采用分段式热压工艺及热压冷压并联方式，制备规格为400mm×400mm的9层胶合板。首先，将桉木单板与聚乙烯薄膜进行组坯，采用分段式热压工艺，热压温度为155℃，高压压力控制在1.0MPa，低压压力控制在0.5MPa；然后，采用热压冷压并联方式，先加热冷压机，并使冷压压力保持在0.5MPa对板材进行处理，当中间层温度降至50℃后卸压；所制聚乙烯/桉木单板复合材料于-18℃放置7d后，其胶合强度为1.87MPa。该聚乙烯/桉木单板复合材料能够用于室内装修材料，还可以制造家具，没有游离甲醛的释放。
2.2聚乙烯/纤维复合材料
除了使用薄木板与聚乙烯制造木塑复合材料，还可以使用木纤维、废旧纸塑以及果壳、秸秆等与聚乙烯制造复合材料用于室内装饰、打造家具。杜凤使用质量分数为57%木纤维、34%的高密度聚乙烯、4%的马来酸酐接枝聚乙烯、1%的聚乙烯蜡、1%的石蜡、3%的碳纤维制备木塑复合材料。首先将水质量分数为3%以下、粒径为380~830μm的木纤维粉与碳纤维进行预混合，然后加入高密度聚乙烯粉末、聚乙烯蜡、石蜡，在高速混合机进行二次共混。将混合好的原料加入双螺杆挤出机，经高温熔融混炼挤出得到长条状物料。挤出机转速为120r/min，喂料速率为12r/min，1~7区的温度分别为160，165，170，175，175，165，150℃。将挤出得到的物料粉碎成颗粒，加入单螺杆挤出机，得到宽40.0mm、厚4.0mm的长条形板材。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆单螺杆挤出机转速16r/min，1~7区的温度分别为145，155，160，170，165，165，165℃。所制板材的拉伸强度为37.46MPa，弯曲强度为49.46MPa，弯曲模量为4.32GPa，冲击强度为11.65MPa。板材表面平整，性能均一。
2.3其他聚乙烯复合材料
聚乙烯不仅广泛应用于家居装饰板材的制备，还可以作为仿真溜冰板的主要原料。北京市计划在未来几年新建室内滑冰场16座。业内人士指出，仿真冰基本可以取代真冰。1000m2的仿真冰场造价在450万元左右，而同等面积的真冰冰场造价则要超过1000万元。真冰冰场的电费占日常运营费用的25%并且需要配备冰车，而仿真冰场不需承担这些日常成本。仿真冰场具有成本低、可移动拆卸、四季可用的优势。
北京中奥金苗文化用品有限公司公开了一种仿真冰板的制备方法。所用原料组成为：聚乙烯95phr、聚二甲基硅氧烷15phr、纳米级的抗氧剂N,N′-二（β-萘基）对苯二胺1phr、纳米级的石英砂5phr、丙二醇甲醚乙酸酯5phr、颜料10phr。先将金刚砂、N,N′-二（β-萘基）对苯二胺、丙二醇甲醚乙酸酯、颜料在震动搅拌机中搅拌混合均匀，搅拌速率为300r/min，搅拌时间为1h，震动频率为500Hz。再加入聚二甲基硅氧烷继续震动搅拌均匀得到混合溶液，搅拌速率为100r/min，搅拌时间为1h，震动频率为1000Hz。将混合溶液加入到热搅拌机中再均匀加入聚乙烯，升温到200℃并保持2h，当聚乙烯融化完全时，开始搅拌直至溶液混合均匀，热搅拌机的搅拌速率为400r/min，搅拌时间为20h。热搅拌机降温到100℃，冷却混合溶液后倒入表面光滑的金属模具中，常温条件下自然固化后脱模，即得仿真冰板。河南省金航工程塑料有限公司以超高相对分子质量聚乙烯为主要原料制造仿真冰板。原料组成为：超高相对分子质量聚乙烯90.000phr、偶联剂1.200phr、润滑剂2.000phr、玻璃微珠或滑石粉15.000phr、荧光增白剂OB0.012phr、紫外光吸收剂0.700phr、抗氧剂B2150.150phr、润滑剂微球0.600phr、矿物油微球0.300phr、成核剂1.500phr。抗氧剂B215由质量比为4∶6的抗氧剂1010与抗氧剂168组成，所制仿真冰无毒无味、坚硬耐磨，并且润滑性优良。
3聚乙烯复合材料在室内装饰设计中的具体应用
聚乙烯基木塑板可用于制造厨柜和室内家具。橱柜板材主要有实木板、刨花板、密度板等。实木板价格昂贵，刨花板甲醛含量高，密度板的质量不稳定。志邦厨柜股份有限公司以竹纤维和超高相对分子质量聚乙烯为原料，发明了一种橱柜用改性竹纤维增强超高相对分子质量聚乙烯基板材。竹纤维具有长径比大、比强度高、比表面积大、价廉等优点，适用于增强聚合物基复合材料。首先将竹纤维用碱处理，然后经钛酸酯偶联剂和聚乙烯亚胺的共同作用，在竹纤维表面偶联接枝。在超高相对分子质量聚乙烯中加入马来酸酐接枝聚乙烯、表面改性芳纶浆粕、离子液体等制取复合纤维。将改性竹纤维与复合纤维分别开松，然后混合在一起后再开松2~3次，通过梳理、针刺工艺制成复合纤维毡并平行层铺，在150~180℃，10~15MPa条件下热压处理15~30min。产品具有优良的力学性能，经久耐用，抗菌除臭，密实防水，不含挥发性有害物质，在制作环保橱柜方面具有良好的应用前景。叶翠仙等用木塑复合胶合板制造美式家具。使用巨尾桉单板与热塑性聚乙烯薄膜制造了7层木塑复合胶板，复合胶板的公称厚度为12mm，密度为0.62g/cm3，静曲强度为47.8MPa，弹性模量为6528.3MPa。与制造美式家具常用的刨花板、中密度纤维板的物理力学性能相比，完全满足“干燥状态下使用的家具及室内装修用板要求”。板材结构对称，形状稳定，密度适中，适用于铣型、锯切、开榫、雕刻、钻孔及打眼等加工方式，能够替代中档实木材料制造古典家具以及板木家具。
4结语
使用聚乙烯复合材料应用于室内装饰和家具制造，可有效地降低成本并且加工成型便利，装卸方便。聚乙烯复合材料能够提高单一材料的性能，弹性优良，耐候性好。聚乙烯材料今后的使用范围将会不断扩大，用途也将更加广泛。
参考文献
[1]左晓锋,杨波,李茂东,王志刚,何建军,何嘉平.聚乙烯材料的全缺口蠕变试验研究进展[J].中国塑料,2019,33(02)
[2]陈国华,杨毅,周志航.聚乙烯管材老化行为研究进展[J].高分子通报, 2018(11)
[3]徐强,陈树芳.浅析高密度聚乙烯制备工艺及应用[J].当代化工研究, 2019(04)
论文作者:李铀
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/24
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