包覆紅磷的制備及其在木塑復合材料中的阻燃研究.pdf

1、本論文以氫氧化鎂和聚乙烯(PE)為囊材，紅磷為囊心，通過沉淀法制備了無機包覆紅磷(IERP)和有機-無機雙層包覆紅磷(OIERP)阻燃劑。通過對合成工藝參數(shù)的優(yōu)化，確定了無機包覆紅磷合成的最優(yōu)工藝條件，并將其應用于木塑復合材料中，考察兩種包覆紅磷阻燃劑對木塑復合材料的阻燃性能和力學性能的影響。運用熱分析討論木塑復合材料的熱分解特性，通過單一升溫速率法，計算材料的活化能，并通過加入阻燃劑后活化能的變化規(guī)律研究包覆紅磷阻燃劑的阻燃機理。

2、r>　　本論文主要研究結果如下:
　　(1)通過直接沉淀法制備無機包覆紅磷，利用單因素實驗和正交實驗確定無機包覆紅磷制備的最優(yōu)工藝條件:反應溫度80℃，攪拌速度300r/min，氫氧化鈉溶液濃度1mol/L，微膠囊紅磷中氫氧化鎂的比例30％。
　　(2)利用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線光電子能譜儀(XPS)、熱重分析(TG)、傅里葉紅外(FT-IR)等分析手段對兩種包覆紅磷阻燃劑的性能進行表征。結果表明，紅

3、磷表面被氫氧化鎂和PE很好地包裹，顏色變淺，IERP和OIERP的包覆率分別為81.5％和91.4％，同時其吸濕率分別為2.5％和1.4％，抗氧化性分別為0.56 mg/(g·h)和0.16mg/(g·h)，相比于紅磷的吸濕率(10.6％)和抗氧化性(8.24 mg/(g·h))均得到明顯改善，無機包覆紅磷阻燃劑在340～540℃范圍內的失重率明顯高于紅磷約60％，其殘?zhí)苛勘燃t磷高34％左右。
　　(3)將兩種包覆紅磷阻燃劑應用于

4、木塑復合材料中，通過氧指數(shù)和垂直燃燒性能測試得到，木塑復合材料的氧指數(shù)隨包覆紅磷添加量的增加而增大，分別添加8％ IERP和10％ OIERP到木塑復合材料中，都能達到UL94Ⅴ-0級，表明氫氧化鎂和紅磷發(fā)揮了較好地阻燃作用，同時二者也可能具有協(xié)同效應。但木塑復合材料的拉伸強度、斷裂伸長率和彎曲強度均隨包覆紅磷添加量的增加而降低。
　　(4)木塑復合材料的熱解主要分為三個失重階段:第一失重階段(220～380℃)，第二失重階段(4