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文檔簡介
1、PVC膜結構材料是以高強織物例如滌綸織物等為骨架,兩面均勻涂覆聚氯乙烯涂層材料,具有成本低廉、韌性優(yōu)良,易加工等優(yōu)點,而被廣泛應用在建筑、運動、休閑等領域。一般柔性PVC涂層膜材料加工過程中需加入大量增塑劑(60%以上)以提高柔軟度和改善樣品的加工性能,而增塑劑一般為易燃物,這不僅大幅度降低PVC膜材料的阻燃性能,而且也會限制此類材料的廣泛應用。柔性PVC膜材料在燃燒的過程中會放出大量有毒有害黑煙,威脅人類生命安全,因此對于PVC的阻燃
2、消煙的研究具有重要意義。為了降低材料的潛在火災危害,需要研發(fā)一種“綠色環(huán)?!备咝ё枞家譄焺﹣頋M足材料阻燃要求。
研究發(fā)現錫類化合物例如錫酸鋅(ZnSnO3)可以作為含鹵聚合物材料的高效阻燃抑煙劑,其添加量僅為5%~10%,但其在基體中分散性較差且成本較高,因此應用受到限制。為了提高ZnSnO3阻燃效率及其在聚合物基體中的分散性,同時又降低阻燃劑使用成本,將氫氧化鎂(MTH)包覆ZnSnO3和三聚氰胺甲醛樹脂(MF)與MTH雙層
3、包覆ZnSnO3,組成鎂-錫-鋅、氮-鎂-錫-鋅協(xié)同阻燃體系,是一種切實可行的方法。
本課題首先選用綠色環(huán)保的錫酸鋅(ZS)為芯材料,以氫氧化鎂和三聚氰胺甲醛樹脂作為囊材,采用化學沉淀法和原位聚合法制備單層和雙層微膠囊阻燃劑。利用傅里葉紅外光譜、X射線粉末衍射儀(XRD)、透射電鏡(TEM)、場發(fā)射掃描電鏡(SEM)、熱重分析(TGA)等方法對其進行了一系列表征。其結果顯示制備的單層和雙層微膠囊阻燃劑粒徑為50nm~250nm
4、,具有核殼分層結構,其熱穩(wěn)定性也發(fā)生了變化。將制備的微膠囊阻燃劑通過機械攪拌法加入PVC漿料制備阻燃PVC膜材料,采用垂直水平燃燒法,極限氧指數法(LOI),煙密度測試(SDR),熱重分析(TGA),掃描電鏡(SEM)等方法測試了其阻燃抑煙性能,結果表明微膠囊阻燃劑添加量8%左右,即可使PVC膜材料的LOI值提高至27%以上,同時在垂直水平燃燒測試中,燃燒剩余長度大幅增加,煙密度下降至50%以下,表現出優(yōu)異的阻燃抑煙性能。
最
5、后通過掃描電鏡、拉伸性能測試和旋轉流變儀研究了微膠囊阻燃劑在基體中分布情況和其對基體機械性能的影響。研究結果顯示相較于純氫氧化鎂和錫酸鋅等無機阻燃劑在基體中的分布情況,經過三聚氰胺甲醛樹脂包覆的雙層微膠囊阻燃劑在基體中分布更均勻,團聚現象較少,表現出更佳的分散性。同時雙層微膠囊阻燃劑對于基體機械性能影響程度較小于前述無機阻燃劑,表現出和基體更好的相容性。雙層微膠囊在PVC漿料中對其黏度影響程度最小,不會大幅度增加PVC漿料黏度,對生產加
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