環(huán)境友好型黃麻-PBS阻燃復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著能源危機(jī)與環(huán)境問題的日益突出,天然纖維增強(qiáng)生物降解高分子復(fù)合材料的研究逐漸成為新熱點。黃麻纖維(Jute)資源豐富,且擁有價格低廉、優(yōu)良比強(qiáng)度等優(yōu)點;聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是生物降解高分子材料中綜合性能最好的,易加工,有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐熱性能。故黃麻纖維增強(qiáng)PBS復(fù)合材料擁有優(yōu)異的性能且屬于環(huán)境友好型材料。然而PBS和黃麻纖維均易燃且PBS燃燒時有嚴(yán)重的熔融滴落,影響了其復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。因此,提高該復(fù)合材料的阻燃性,可以拓

2、展其在汽車工業(yè)、電器電子、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。
  為提高黃麻纖維與PBS之間的界面結(jié)合,采用堿處理、KH-560處理、自制的9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物型硅烷偶聯(lián)劑處理(DOPO-KH-560)等方式對黃麻進(jìn)行表面處理。結(jié)果表明,KH-560處理后制得的復(fù)合材料力學(xué)性能最佳,DOPO-KH-560處理次之;DOPO-KH-560處理還使復(fù)合材料的極限氧指數(shù)(LOI)提高了5%。幾種處理方式均使復(fù)合材料的

3、結(jié)晶溫度降低,初始分解溫度也發(fā)生降低,但其殘?zhí)苛坑兴嵘?br>  采用自制的DOPO-KH-560對黃麻纖維進(jìn)行處理制得復(fù)合材料DJ-PBS,通過性能對比發(fā)現(xiàn)最佳處理濃度為10%,最佳處理時間為2h。該改性黃麻纖維在黃麻/PBS復(fù)合材料的最佳纖維含量為10%。
  選用DOPO作為阻燃劑加入DJ-PBS中,復(fù)合材料的阻燃性能得到提升,15%DOPO可使其LOI達(dá)28.0%且垂直燃燒(UL-94)等級達(dá)到Ⅴ-0級。此時,DOPO

4、阻燃DJ-PBS的力學(xué)性能出現(xiàn)降低,其中彎曲強(qiáng)度、彎曲模量較未添加阻燃劑時分別下降了33.2%和31.8%,斷裂伸長率下降了28.3%,該復(fù)合材料雖對環(huán)境友好,但沒有兼具良好的阻燃和力學(xué)性能,其實用價值降低。
  選用硅藻土與DOPO復(fù)配得到阻燃劑DDE,實驗得出當(dāng)硅藻土占復(fù)配阻燃劑含量為10%時,復(fù)合材料的綜合性能最佳。將DDE加入DJ-PBS中,發(fā)現(xiàn)15%DDE可使復(fù)合材料LOI達(dá)31.9%并達(dá)到UL-94的Ⅴ-0級。此時,該

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