木塑复合材料是以农作物秸杆和废弃天然木质纤维为主要原料，应用废旧塑料填充改性和高分子界面化学等技术手段，将经过加工处理的废旧热塑性材料和加丁粉碎的木质粉以及增溶剂、稳定剂、偶联剂等一起熔融、捏和及混炼制成粒状或碎片状，再经高温高压挤出冷却而成型的一种可逆循环利用的优质材料…，其在建材、地板、包装、装潢等领域均有广泛应用[2J。木塑复合材料应用于室外会受到阳光等各种环境因素的影响，所以对其加速老化的研究具有重要的意义。

1试验材料及设备
1．1试验材料
试验材料为两种配方木塑复合材料，木粉／HDPE和稻壳／HDPE复合材料，纤维与塑料在质量上所占的比例大约为70：30，均采用挤出成型制得。经过加工，试验材料的名义尺寸为160mmx25mmx8mm。
1．2试验设备和方法
所有试样放置在氙灯耐气候老化试验箱中，根据IS04892—2氙灯暴露试验方法，设定暴晒的一次循环为2h，其中氙灯照射108min，然后是连续喷水加氙灯照射12min，每隔250h进行一次抗弯强度和弹性模量测试，试验采用深圳新三思4204微型控制电子万能力学实验机，三点弯曲加载，两端简支，跨距为112mm，试验加载速度为10mm／min，测出材料的抗弯强度和弹性模量，每次取样6块，筛选取平均值。

2结果与分析
2．1 氙灯加速老化后抗弯性能变化
表l是木粉／HDPE、稻壳／HDPE两种复合材料经氙灯加速老化过程中不同时间的抗弯性能数据。从表l可以看出：两种复合材料在经过氙灯加速老化后，其弯曲性能都有不同程度的下降，并随着老化时间的延长，两种复合材料弯曲强度的下降也增大，这主要是由于组成复合材料的木粉、稻壳和高密度聚乙烯(HDPE)的降解及流失等原因造成的。木粉／HDPE、稻壳／HDPE两种复合材料在相同时间老化后，抗弯强度和弹性模量下降的趋势相似，这与其组成相似有一定的关系。本实验中，两种复合材料是放置在带有喷淋装置的氙灯加速老化箱中，材料同时经历了光照和潮湿的环境。在氙灯的辐射作用下，复合材料的聚合物基体和木粉、稻壳都会发生改变，其中高密度聚乙烯的光降解是由于自由基的产生，通过交叉结合和链分裂终止。在紫外退化作用机理中，交叉结合和链分裂是具有竞争关系的，在加速老化作用中交叉结合的作用比较明显，链分裂会产生更多自由移动的链以及二次重结晶。光降解的作用和机理是在复合材料表面产生裂痕并导致强度和刚度降低；木粉、稻壳产生光降解主要是发生在复合材料表面的木质素上，使其表面产生更多的木质素口】。在老化过程中，水的喷淋使材料处于潮湿的环境中，潮气会降解木粉、稻壳与聚合物基体高密度聚乙烯(HDPE)界面，从而减小界面的粘合强度，导致木质纤维与聚合物基体间发生低效应力转移，从而使复合材料的抗弯强度和弹性模量降低；另外，水的存在加速了光降解的进程，所引起的细胞壁膨胀与界面结合强度下降以及微裂纹的产生都会使水分和光线更容易渗入复合材料。所以，实验中木粉，HDPE、稻壳／HDPE两种复合材料的抗弯强度和弹性模量均随着老化时间的延长而降低。
表2和表3为木粉／HDPE、稻壳／HDPE两种复合材料经氙灯老化处理1500h后的抗弯强度和弹性模量及其保留率。
从表2和表3可以看出：两种复合材料在经过250h的氙灯加速老化后，抗弯强度和弹性模量下降比较大，抗弯强度保留率分别为91．09％和91．10％，而弹性模量保留率分别为88．86％和86．36％；但在随后的老化时间内，材料的抗弯强度和弹性模量下降均比较缓慢，在500～1250h老化时间内，木粉／HDPE复合材料抗弯强度和弹性模量的剩余保留率分别为86．56％一80．27％和84．44％．76．37％，稻壳／HDPE复合材料抗弯强度和弹性模量剩余保留率分别为86．59％一79．85％t82．58％。76．07％，而且在有的老化时间段，抗弯强度和弹性模量的保留率基本一致；氙灯老化1500h后，木粉，HDPE、稻壳／HDPE两种复合材料的剩余强度保留率分别为77．29％和76．73％，而弹性模量保留率分别为75．81％和73．48％。刚开始老化的250h时间内，两种复合材料的力学性能下降很多，一部分是由于光降解和潮湿环境中水分的影响，另外就是材料的差异性造成的，这还需要进一步的研究探讨；在500～1250h的老化时间内，复合材料的抗弯强度和弹性模量下降比较缓慢是由于材料在老化过程中其表面降解聚集的一些物质还没喷淋冲刷掉；而老化1500h时，达到了一定的时间，表面聚集物被冲刷了，使水分进入到复合材料内部，纤维和基体的连接更不牢固，因此抗弯强度和弹性模量也降低了。Starkl4’等人在2003年的研究表明，在室外使用木塑复合材料时，经过紫外线老化后最终会导致材料力学性能的下降，本实验结果与此是一致的，Stark得出挤出成型的复合材料在2000h以内的老化过程中复合材料的弹性模量和抗弯强度都显著下降，但在以后的老化时间内却基本没有变化，因为本实验只进行了1500h的氙灯老化，所以有的结论还有待于追踪研究。Schut C5认为UV照射和喷水对材料的颜色褪变具有交互作用，紫外光照射加上喷水对木塑复合材料造成的损害比单独紫外光照射或单独喷水要大得多，同时Nicole M也发现将挤出成利的50％木粉／HDPE复合材料放置在两个不同的氙灯加速老化箱中，具有喷淋装置的氙灯老化箱中的复合材料弹性模量和抗弯强度损失均比较严重，究其原因主要是由于喷淋冲走了材料表面的老化层和木材的抽取物，导致复合材料界面之间连接能力降低。
2．2氙灯加速老化抗弯性能方差分析
为了研究不同老化时间和不同材料分别对材料的抗弯强度和弹性模量的影响，将试验数据用SPSS软件进行无重复双因素方差分析【6]，结果见表4和表5。氙灯老化试验后，在一定自由度下，由表4两种复合材料的抗弯强度方差分析可见，因素“老化时间”和“材料种类”检验统计量的概率P值分别为0．002和0．793，“材料种类”检验统计量的概率明显大于显著水平or(or=0．05)，说明因素“材料种类”对复合材料的抗弯强度没有显著影响，而“老化时间”的检验统计量的概率小于显著水平d，说明囚素“老化时间”对复合材料的抗弯强度有非常显著的影响；南表5两种复合材料的弹性模量方差分析可见，因素“老化时间”和“材料种类”检验统计量的概率P值分别为0．001和0．824，“材料种类”的检验统计量的概率明显大于显著水平a(a--O．05)，说明因素“材料种类”对复合材料的弹性模量没有显著影响，而“老化时间”的检验统计量的概率小于显著水平Ot，说明因素“老化时间”对复合材料的弹性模量有非常显著的影响。
综合分析表4和表5可知，因素“老化时间”和“材料种类”对两种复合材料的抗弯强度和弹性模量的影响相似，因素“老化时间”对两者均有非常显著的影响，而因素“材料种类”对两者则没有显著影响。

3结束语
①两种复合材料的抗弯强度和弹性模量随氙灯老化时间的延长而降低，两种复合材料有相似的下降趋势。
②木粉／HDPE复合材料的抗弯强度和弹性模鼍分别降低到原来的77．29％和75．81％；稻壳／HDPE复合材料的抗弯强度和弹性模量分别降低到原来的76．73％和73．48％。
③对老化时间和试验材料进行无重复双因素方差分析，老化时间对材料的抗弯强度和弹性模量有显著影响；而材料的种类对材料的抗弯强度和弹性模量则没有显著影响。