户外用塑木的优化设计及应用

户外用塑木的优化设计及应用

塑木作为一种新型环保材料，近年来在户外和室内装饰中得到了广泛应用。然而，这种材料在实际使用中也面临着温度应力、蠕变等问题。本文将详细介绍塑木的优化设计及其在户外环境中的应用解决方案。

塑木产品已经广泛大量地用于户外、室内各种用途。如 ：塑木门、门套、百叶窗、橱柜、衣柜、外墙挂板、天花吊顶、装饰墙板、踢脚线、地板、地板龙骨、护栏立柱、凉亭、廊架、围栏、栅栏、休闲椅、花架花箱、树池树围、空调架、空调罩、路标牌、运输托盘、等等。特别是塑木材料的防水防潮、耐酸碱、耐腐蚀性能优异，在海边高盐地区使用，优势尤其显著。塑木型材使用方便、应用灵活，不仅可以取代木材的使用，而且是一种性能优异的新型环保材料，市场前景非常广阔。

温度应力及蠕变

夏季气温升高，塑木材料产生热膨胀。较长的塑木热膨胀较大，由于两端被固定，所受温度应力也大（应力和膨胀变形成正比），当膨胀达到一定值后，塑木发生失稳而弯曲变形并随热膨胀增加弯曲度（弯曲变形）增加。若安装施工在高温季节，因和最高温度的温差小，基本不发生因热膨胀而弯曲变形的情况。但在低温季节，塑木的韧性和强度随温度下降；由于两端被固定，塑木因降温收缩而产生的温度应力达到最大值，往往导致固定处破坏。

吸水膨胀蠕变

降雨时节，塑木吸水膨胀，塑木材料产生微量蠕变伸长，不可恢复；并随干湿交替周期，周期性产生蠕变伸长并叠加。随着塑木内部木质达到可能的吸水膨胀极限及高分子材料的约束力的作用，吸水膨胀蠕变伸长的增量逐渐减小到零，达到蠕变极限。塑木材料蠕变是温度应力蠕变叠加和吸水膨胀蠕变的综合结果较长塑木两端被固定约束时，随着塑木材料各种蠕变的叠加，在建成时漂亮的直线型材料，逐渐出现明显的弯曲 。

塑木材料的变形的设计解决方案

塑木材料中高分子基的吸湿很小，植物纤维吸湿性大 ；有效地处理植物纤维极大地减小吸湿性非常重要。塑木材料在配方设计和工艺设计时，必须尽可能地降低塑木材料的吸水性，并最终以严格的吸水率作为质量指标考核；温度应力及蠕变是材料自身特点所确定的，必须从高分子材料本身找出改善方案。控制并降低塑木材料的线膨胀系数可以有效地控制并降低温度应力。

另外，改善户外塑木建筑及景观通常采用耐自然老化性能优异的无机系色料，以保证着色的耐久性。粉化褪色现象之所以时常发生，一是塑木表面层高分子老化，二是经常有 pH 值较小的雨水（俗称酸雨）对无机系色料的侵蚀。在塑木性能设计上，往往抗老化助剂是平均分布的。老化实际上由外而内逐渐发展的，因此提高塑木表面层的耐老化性能是解决表面粉化褪色重要路径；同时在色料配方上要增强抗酸雨的能力。