我校科研团队在木质复合材料高值化利用研究领域取得新进展

发布时间：2026-10-22 16:40:52

来源: 材料科学与工程学院

作者: 尤政通

在“双碳”目标推动下，绿色轻质高性能材料需求持续增长。木塑复合材料具备绿色轻质的特点，且能消纳农林废弃物与再生塑料，但传统产品强度、韧性有限，大多只能用于建筑装饰等低附加值场景，难以作为工程材料使用。日前，我校谢延军、王海刚教授团队聚焦这一难题，以木纤维、聚乙烯和聚酰胺工程塑料为原料开展创新研究取得新进展，相关成果发表于国际期刊Advanced Functional Materials和Advanced Science，论文的第一作者尤政通为我校林业工程学科博士研究生。核心技术获发明专利授权（ZL 202210993363.4）。

团队采用无化学添加剂的热稳定化技术改性木纤维，大幅度提升木纤维的起始热降解温度，解决了高温加工易降解、界面结合弱的痛点。进而与聚酰胺复合制备得到的木纤维/聚酰胺复合材料力学性能突出，弯曲、拉伸强度分别达139 MPa、76 MPa，且热稳定性优异，200℃下可保持形态稳定，工艺绿色环保。针对聚酰胺基体成本高、易吸湿、低温偏脆的短板，团队进一步创新提出“高温增容”策略，引入聚乙烯构建二元复合基体。通过基体反应共混与加工工艺优化，构筑物理互锁、共价键、氢键协同的三重交联界面，大幅提升材料强度与韧性。结果显示，这种三元复合材料相比传统纯聚乙烯基木塑，弯曲、拉伸强度分别提升261%、138%；在-20℃低温下依旧保持优异的抗冲击性能，同时拥有良好耐水、耐热性能。且可做成粒料、线材，适配模压、注塑、3D打印等多种加工方式，生命周期环境影响优于传统聚乙烯基增强材料。