木塑复合材料（WPC）产品是目前复合材料市场不可或缺的一部分。这种材料最大的缺陷之一就是由紫外线和环境潮湿引起的风化降解问题。特殊的着色颜料和光稳定剂为解决该问题提供了一条可行之路。

木塑复合材料在全球最主要的用途就是做地板和甲板，占到了使用量的58%。木塑复合材料在这一块会取得压倒性的胜利主要是由于相较传统的木质地板其拥有非常显著的优势。木塑复合材料制品除了具有像可针对个性化要求做设计之类的审美方面的优势之外，还具有很多其它功能性的优势如防滑性能优，抗裂性能佳以及重量轻等。

木塑复合材料是各种不同含量的木材，塑料和添加剂复合而成的合成材料的总称。它们和木材的性能非常类似，但是可以采用加工塑料的方式来加工，例如挤出或注塑成型。 

这些材料的生产，常用到的原料有好的木头纤维（各种软木或硬木，胶合板或者其它来源的纤维素纤维填料），各种不同的塑料（PP、PE、PVC）以及各色添加剂等。 

根据用途的不同，几乎所有塑料工业使用到的添加剂都被应用到了木-塑复合材料的制备中，比如光稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、阻燃剂、颜料、附着力促进剂和杀菌剂。由于木塑复合材料制品经常在户外使用的关系，使得它们不仅要有对抗气候风化的特性而且对生化腐蚀也要有一定的对抗性。由于木-塑复合材料制品的主要成分还是木材，因此它们还容易遭到对木制品有害的微生物的侵蚀。而这些可以通过添加杀菌剂来解决。 

同样由于其主要成分为是木材，所以该材料制品同木材一样属于易燃物。但是我们可以通过添加阻燃剂来改善它的燃烧性能。同时，附着力促进剂也是非常重要的添加剂，它可以提高木材纤维与聚合物之间的骨架强度，对提高材料的机械性能有着非常大的作用。

木塑复合材料制品的首要成分是木材。木材是主要由多种多糖如纤维素，多纤维素和木质素等组成的复杂的生物高分子有机体。这种各向异性的材料的技术性能不可避免的要受到环境的影响。应用在户外部分的木塑复合材料制品要直接遭受诸如气温变化，紫外线以及潮湿环境等环境因素的风化作用。光化学作用是这样的一个过程，即表面的木质素在紫外光的照射下分解成为一种褐色的物质，而该物质是水溶性的。这些表面的褐色物质被雨水溶解冲刷掉后，露出来的白色纤维素接着被侵蚀变得花白。

为了保护好木头与塑料防止掉色，颜料和添加剂比如光稳定剂是必不可少的。木塑复合材料的着色，不可避免要涉及到色母粒和颜料粉的制备。也只有具有最高的耐光度和耐候度的颜料适用于木塑复合材料的着色。当然，也只有复合材料中的塑料部分是被着色的，木材则不包括在内。 

光稳定剂可以保护塑料免遭脆化和变色，同时将气候对材料机械性能的影响降到最低。常用的光稳定剂有紫外线吸收剂和作为自由基清除剂的位阻胺剂（HALS）。有机紫外线吸收剂可以吸收一定波长范围内的光并将其转换为热能。自由基清除剂可以中和短波紫外光照射产生的自由基。因此它们可以保护塑料免受紫外线的光蚀，确保材料的机械性能不变。 

自由基清除剂可分为两大类：单体自由基清除剂（低分子量<1000克/摩尔）和低聚物自由基清除剂（高分子量>1000克/摩尔）。 

由于分子量相对较低，所以单体自由基清除剂比低聚物自由基清除剂的迁移速率更快，在表面的反应速率也更快。通过将紫外线吸收剂和自由基清除剂结合起来，就可以建立起多种不同模式的反应体系来更好的保护聚合物的性能。 

众所周知，颜料可以有效地减缓木-塑复合材料表面的褪色。但是颜料对产品的耐候性是否会有影响以及选择颜料的关键在哪？ 

光稳定剂的加入可以保护户外使用的木-塑复合材料制品免收紫外辐射的损害。光稳定剂又是如何有效地对抗气候对制品的影响的？ 

为找到这些问题的答案，大量的实验测试是必不可少的。考虑到几乎所有木-塑复合材料的颜色都是在黄色、棕色以及红色的基础上混合而来的，所以采用的是以下几种基础测试方法。即将不同浓度（0.5、1.0和2.0%）的这几种颜料作风化50、100、200和400小时的测试来观察结果。加速风化在QUV紫外线加速风化测试仪中测试。 

紫外线加速风化测试是一种人为的模拟来评估暴露在紫外线和冷凝环境下的表面的耐候性测试方法。用紫外荧光灯来模拟太阳光。一个测试周期由60℃暴露在紫外线下4小时和50℃黑暗潮湿环境中4小时两部分测试组成。风化温度是自动调节的，就如同紫外辐射和冷凝间的交替。相对短时间的风化时间证实了我们事先的预料，即400小时的风化并没有产生显著的色彩的变化。此外，制备测试样品时适量的光稳定剂已经添加了进去并且也研究了这些光稳定剂对材料耐风化性的影响。所有测试样品中PP与木材的比例均为三七开。 

光稳定剂的使用对色彩强度基本没什么影响。但是可能会对木-塑复合材料的使用寿命和塑料成分的机械强度有比较大的影响。但是有关这方面的试验结果目前还没有得到，并且这也并不是我们做这项研究的直接目标。在对色彩强度以及耐候性的影响方面，选对颜料种类以及足够浓的颜料浓度是关键因素。