木粉は、他の無機フィラーに比べて、多様な供給源、低コスト、低密度、効果的な断熱性、加工機械の摩耗や損傷の少なさなど、いくつかの利点があるため、プラスチック用の優れた有機フィラーである。

マトリックス樹脂との相溶性が低いこと、溶融熱可塑性樹脂への分散効果が低いこと、流動性が悪いこと、押出成形が難しいことなどから、無機フィラーほど広く利用されてはいない。

ほとんどの熱可塑性プラスチックは無極性で疎水性であるため、互いに相溶せず、界面での結合力が低下しますが、木粉の主成分であるセルロースは多数の水酸基を含んでいます。これらの水酸基は分子内または分子間で水素結合を形成することができ、木粉を8%～12%の吸湿率を持つ吸水性にします。

そのため、優れた機能を持つプラスチックと木材の複合材料を見つけることが不可欠である。
まず素材の互換性の問題を解決しなければならない。互換性の問題を解決する主な方法は、さまざまな修正を加えることである。
異なる改質剤を使用した場合、複合材料の性能が向上するのはなぜか？極性木粉と非極性マトリックス樹脂の界面における改質剤の適用によって、どのような変化がもたらされたのか？

複合材料の衝撃破壊を走査型電子顕微鏡（SEM）で撮影した画像を調べることで、この疑問に対する解決策を見出そうと試みた。PE-g-MAHおよびEVA-g-MAH改質複合材料の6つの部分を、改質剤を使用せずに木粉（60メッシュ）とHDPEを直接結合させて製造した複合材料、および木粉を1.5%シランカップリング剤で処理して製造した複合材料と同様に、衝撃破壊の形態分析に供した。
室温におけるHDPE/木粉複合材料の衝撃破壊形態。

(注：改質タイプは以下の通り：未改質（a）、シランカップリング剤（b）、PE-g-MAH改質（c）、EVA-g-MAH改質（d））。

図によると写真a-1およびa-2に見られるように、改質剤無添加の複合材料HDPEと木粉の界面は、剥離後も非常に滑らかで整然としており、木粉とHDPEの2相の界面が2相であることを示している。両者の接触接着性は極めて低く、相溶性も非常に低い。木粉とマトリックス樹脂が外力を受けると容易に剥がれるのは、界面層が効率的な力の伝達を生み出せないからである。

写真b-1およびb-2から観察できるように、1.5%シランカップリング剤で処理した後の複合材料の衝撃破壊形態は著しく変化しており、表面はもはや以前のような無改変の状態ではない。表面が平滑であるため、いくつかの繊維素材が付着している。これはマトリックス樹脂が破壊の過程で変形した結果であり、HDPEマトリックスとカップリング剤で改質された木粉との間に効率的な界面層が生成され、両材料の界面結合が改善されたことを示している。木粉とHDPEの接触を破壊するには、強力な力が必要である。

PE-g-MAHを6部添加して調製した木材-プラスチック複合材料の表面は、添加前ほど滑らかで平坦ではなく、PE-g-MAHの使用により複合材料界面の相溶性も改善され、写真c-1およびc-2のHDPEと木粉表面との親和性が向上したことを示している。

相溶化剤としてEVA-g-MAHを6部添加して製造した複合材料の衝撃破壊形態を写真d-1およびd-2に示す。破壊後、木材のようなある種の細長い繊維状物質が破壊面に現れているのが観察される。粉末とマトリックス樹脂の剥離によってできた空洞には、明らかな歪みが見られる。これは、EVA-g-MAHの使用によって複合材料の界面適合性が向上した結果である。外力の影響により、木粉とマトリックスが剥離するとマトリックス樹脂が変形する。

前述の分析および観察から、相溶化剤の使用またはカップリング剤による木粉の処理は、木粉とHDPE界面の相溶性を著しく高め、界面の接着性を向上させ、その結果、複合材料の性能を向上させることができるという結論に達した。 より良くなった。