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

1、隨著能源危機(jī)與環(huán)境問(wèn)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(diǎn)。黃麻纖維(Jute)資源豐富，且擁有價(jià)格低廉、優(yōu)良比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn);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(shí)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(chē)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(duì)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(duì)黃麻纖維進(jìn)行處理制得復(fù)合材料DJ-PBS，通過(guò)性能對(duì)比發(fā)現(xiàn)最佳處理濃度為10％，最佳處理時(shí)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(jí)達(dá)到Ⅴ-0級(jí)。此時(shí)，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(shí)分別下降了33.2％和31.8％，斷裂伸長(zhǎng)率下降了28.3％，該復(fù)合材料雖對(duì)環(huán)境友好，但沒(méi)有兼具良好的阻燃和力學(xué)性能，其實(shí)用價(jià)值降低。
　　選用硅藻土與DOPO復(fù)配得到阻燃劑DDE，實(shí)驗(yàn)得出當(dāng)硅藻土占復(fù)配阻燃劑含量為10％時(shí)，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(jí)。此時(shí)，該