木塑復合材料應用地區非常廣泛，所面臨的氣候條件也有很大的差異。為了確定暴露結冰/融雪環境對產品的影響，使材料經受濕、冷、凍、熱的交替循環。本文中，正航儀器實驗者以我國北方為例，盛夏季節經常承受雨水淋濕和30℃以上的暴曬，而冬季又需抵擋-20℃以下的嚴寒。在近水地帶使用的WPC 材料會更加頻繁地經受濕、冷、凍、熱的交替循環。這種反復冷凍-融化過程對材料性能也是一個嚴峻的考驗，往往決定著產品的使用壽命。
一、試驗方法
研究中考察凍-融循環影響時，一般是將試材放在水中浸泡24 h，然后在-29℃溫度下冷凍24 h，再在室溫下放置24 h，如此循環多次，然后測量材料的力學性能。本次試驗采用-29℃～23℃，-40℃～23℃，-29℃～52℃，-40℃～52℃，-40℃～80℃，五個溫度循環段。材料經過室溫浸水24h，冰箱冷凍24h，烘箱解凍24h，歷時72h 為一個循環，總共經歷7 次循環。每次循環后測量材料的材色、重量、尺寸；經歷3、5、7次循環后測其彎曲和蠕變性能。
采用三點彎曲加載方式測定材料的抗彎性能，跨高比設為14，每種實驗條件下的材料選用6 塊，對實驗所得的數據篩選，計算平均值；根據破壞載荷，選取25%、50%和75%三種不同應力水平對材料進行蠕變試驗，蠕變時間設為6200s。
二、試驗結果與分析
復合材料的重量隨著周期的延長而減小了，凍-融溫度相差越大，重量減小的越多。這兩種復合材料具有相似的重量變化情況，這是由于復合材料中高密度聚乙烯對材料重量的變化沒有影響，重量的變化主要是受到木粉、稻殼的影響，而木粉、稻殼具有相似的化學組成，兩種材料都具有纖維素，纖維素是材料細胞壁的組成物質，其化學結構上有許多自由羥基（-OH），部分形成氫鍵，部分處于游離狀態，游離的羥基為極性基團，在材料進入水中浸泡時，借助氫鍵力和分子間力吸附極性的水分子，與其形成氫鍵結合，進行吸濕，再經過冷凍，烘箱的干燥，由于5 個循環溫度是不一樣的，烘干時的溫度也是不一樣，材料的解吸也羥基和水組成的氫鍵被破壞，由纖維素分子鏈間的羥基組成新的氫鍵，由于材料中的水分會不一樣，在試驗時，材料由冷凍變干的周期內，纖維素分子鏈的受到溫度的影響，溫度越高，木粉、稻殼的平衡含水率受到濕度和溫度的影響。
當溫度一定而相對濕度不同時，木材的平衡含水率則隨著空氣濕度的升高而增大，當相對濕度一定而溫度不同時，木材的平衡含水率則隨著溫度的升高而減小，試驗中干燥溫度越高，水分子的動能增加，分子間相互作用減弱，從而脫離木粉、稻殼界面向空氣中蒸發水分增多，所以在循環溫度為-29～52℃、-40～52℃、-40～80℃時，材料的重量會減小，由于烘干的溫度強度沒有達到木材中物質的分解溫度，所以在一定溫度范圍內，對材料的影響是可逆的，所以材料的重量會隨著循環周期的延長而會發生變化，但是長期的循環會對材料內部的結構會有所破壞，重量的變化率也在減少；而在-29～23℃和-40～23℃凍融循環時重量增大，是由于烘干的溫度不高，材料內部水分損失所造成的。
以上的實驗研究，都采用到了正航儀器生產研制的烤箱，您對這臺烤箱如有興趣，歡迎來電咨詢詳細參數。http://www.805543.com
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