硅硼阻燃劑復(fù)配對(duì)木塑復(fù)合材料性能影響的研究.pdf

1、木塑復(fù)合材料(WPC)是一種應(yīng)用前景廣泛的新型復(fù)合材料，但木塑復(fù)合材料的易燃性限制了其在日常生活中的應(yīng)用。因此，針對(duì)木塑復(fù)合材料阻燃性能的研究顯得尤為重要。結(jié)合我們對(duì)阻燃劑的要求，高效節(jié)約環(huán)保型阻燃劑是研究的重心。硅系阻燃劑與硼系阻燃劑作為其中的佼佼者，研究其在木塑復(fù)合材料中的協(xié)效阻燃作用是必要的。納米二氧化硅、聚硅氧烷及硼酸鋅均對(duì)木粉-聚丙烯復(fù)合材料具有阻燃作用，將納米二氧化硅、聚硅氧烷分別于硼酸鋅進(jìn)行復(fù)配，通過一系列測(cè)試手段研究其對(duì)

2、材料性能的影響。
　　納米二氧化硅與硼酸鋅復(fù)配的質(zhì)量比為2∶3時(shí)，加入20％的阻燃劑，材料的極限氧指數(shù)達(dá)到32.1％，熱釋放速率最大值為175.34 kW·m-2，總熱釋放速率的最大值為51.57MJ.m-2，煙釋放速率峰值降至2.98×10-2 m2·s-1左右，總煙釋放量降至7.89 m2·s-1。此時(shí)材料的拉伸強(qiáng)度為:18.0 MPa，彎曲強(qiáng)度為37.2 MPa，沖擊強(qiáng)度為3.84 kJ·m-2。納米二氧化硅對(duì)材料的沖擊性能

3、有提高作用，其主要阻燃機(jī)理為凝聚相阻燃機(jī)理。硼酸鋅則提供兩種阻燃方式:脫去結(jié)晶水吸收熱量以及凝聚相阻燃，與此同時(shí)，硼酸鋅的抑煙效果最佳。
　　聚硅氧烷與硼酸鋅復(fù)配的質(zhì)量比為1∶4時(shí)，熱釋放速率峰值為181.34 kW·m-2，總熱釋放量降為45.42 MJ·m-2。材料的煙釋放速率峰值為2.60×10-2 m2·s-1左右，總煙釋放量為5.98 m2·s-1。此時(shí)材料的拉伸強(qiáng)度為22.3 MPa，彎曲強(qiáng)度為42.0 MPa，沖擊強(qiáng)

4、度為3.45 kJ·m-2。聚硅氧烷對(duì)材料力學(xué)性能的改善作用最為明顯，主要阻燃機(jī)理是利用與聚丙烯的交聯(lián)作用，抑制聚丙烯的裂解，同時(shí)高溫下較低分子量的聚硅氧烷裂解生成二氧化硅隔離層，起到凝聚相隔離作用。
　　當(dāng)納米SiO2∶聚硅氧烷∶硼酸鋅的質(zhì)量比為3∶1∶6時(shí)，材料的極限氧指數(shù)達(dá)到最大值32.3％，材料的沖擊強(qiáng)度最高，熱釋放速率峰值為148.52 kW·m-2，總熱釋放量為38.92MJ·m-2，煙釋放速率峰值為1.97×10-2