高考申論題
110年
[林業技術] 林產學
第 三 題
三、近年來木材塑膠複合材料（Wood–plastic composite，WPC）在使用上已大量取代傳統的金屬、塑膠與實木材料，請說明 WPC 的優點；又以木質纖維（或木粉）作為塑膠中之增強劑或填料時，對 WPC 界面性質易有那些問題？以及如何改善？（25 分）
📝 此題為申論題
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這是一道典型的複合材料科學考題。考生需要從兩大模組回答：第一是 WPC 作為產品的「宏觀優勢」；第二是微觀層面的「界面（Interface）問題」。界面問題的根源在於木材（親水性）與塑膠（疏水性）的極性不相容，這是解題的靈魂。解決方案則應圍繞化學偶聯劑（Coupling agents）及表面處理展開。
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【考點分析】 本題考查木塑複合材料（WPC）的加工特性與界面化學。核心在於界面親疏水性的不相容性分析，以及如何透過化學改質提升兩相間的結合力。 【理論/法規依據】
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木塑複合材料界面分析
💡 克服木材極性與塑膠非極性之不相容性以提升複合材料性能。
🔗 WPC 界面改質作用鏈
- 1 辨識界面矛盾 — 木材親水(含羥基) vs 塑膠疏水(非極性)
- 2 添加偶聯劑 — 加入具雙重官能基之藥劑(如MAPP/MAPE)
- 3 建立化學橋樑 — 一端共價鍵結木材，一端與塑膠分子纏繞
- 4 性能優化 — 強化應力傳遞，提升材料強度與抗水性
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🔄 延伸學習：延伸學習：接枝率(Grafting rate)對複合材料力學性質的影響。
