木塑复合材料应用地区非常广泛，所面临的气候条件也有很大的差异。为了确定暴露结冰/融雪环境对产品的影响，使材料经受湿、冷、冻、热的交替循环。本文中，正航仪器实验者以我国北方为例，盛夏季节经常承受雨水淋湿和30℃以上的暴晒，而冬季又需抵挡-20℃以下的严寒。在近水地带使用的WPC 材料会更加频繁地经受湿、冷、冻、热的交替循环。这种反复冷冻-融化过程对材料性能也是一个严峻的考验，往往决定着产品的使用寿命。
一、试验方法
研究中考察冻-融循环影响时，一般是将试材放在水中浸泡24 h，然后在-29℃温度下冷冻24 h，再在室温下放置24 h，如此循环多次，然后测量材料的力学性能。本次试验采用-29℃～23℃，-40℃～23℃，-29℃～52℃，-40℃～52℃，-40℃～80℃，五个温度循环段。材料经过室温浸水24h，冰箱冷冻24h，烘箱解冻24h，历时72h 为一个循环，总共经历7 次循环。每次循环后测量材料的材色、重量、尺寸；经历3、5、7次循环后测其弯曲和蠕变性能。
采用三点弯曲加载方式测定材料的抗弯性能，跨高比设为14，每种实验条件下的材料选用6 块，对实验所得的数据筛选，计算平均值；根据破坏载荷，选取25%、50%和75%三种不同应力水平对材料进行蠕变试验，蠕变时间设为6200s。
二、试验结果与分析
复合材料的重量随着周期的延长而减小了，冻-融温度相差越大，重量减小的越多。这两种复合材料具有相似的重量变化情况，这是由于复合材料中高密度聚乙烯对材料重量的变化没有影响，重量的变化主要是受到木粉、稻壳的影响，而木粉、稻壳具有相似的化学组成，两种材料都具有纤维素，纤维素是材料细胞壁的组成物质，其化学结构上有许多自由羟基（-OH），部分形成氢键，部分处于游离状态，游离的羟基为极性基团，在材料进入水中浸泡时，借助氢键力和分子间力吸附极性的水分子，与其形成氢键结合，进行吸湿，再经过冷冻，烘箱的干燥，由于5 个循环温度是不一样的，烘干时的温度也是不一样，材料的解吸也羟基和水组成的氢键被破坏，由纤维素分子链间的羟基组成新的氢键，由于材料中的水分会不一样，在试验时，材料由冷冻变干的周期内，纤维素分子链的受到温度的影响，温度越高，木粉、稻壳的平衡含水率受到湿度和温度的影响。
当温度一定而相对湿度不同时，木材的平衡含水率则随着空气湿度的升高而增大，当相对湿度一定而温度不同时，木材的平衡含水率则随着温度的升高而减小，试验中干燥温度越高，水分子的动能增加，分子间相互作用减弱，从而脱离木粉、稻壳界面向空气中蒸发水分增多，所以在循环温度为-29～52℃、-40～52℃、-40～80℃时，材料的重量会减小，由于烘干的温度强度没有达到木材中物质的分解温度，所以在一定温度范围内，对材料的影响是可逆的，所以材料的重量会随着循环周期的延长而会发生变化，但是长期的循环会对材料内部的结构会有所破坏，重量的变化率也在减少；而在-29～23℃和-40～23℃冻融循环时重量增大，是由于烘干的温度不高，材料内部水分损失所造成的。
以上的实验研究，都采用到了正航仪器生产研制的烤箱，您对这台烤箱如有兴趣，欢迎来电咨询详细参数。http://www.zhenghangyq.net
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