無(wú)鹵阻燃木塑復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、木塑復(fù)合材料(WPC)是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)提高生物質(zhì)資源利用率、解決白色污染等環(huán)境問(wèn)題研究中的重要方向之一。但由于木塑復(fù)合材料屬易燃材料，存在著消防安全隱患，這在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。本研究圍繞著木塑復(fù)合材料的阻燃進(jìn)行了一系列的探索，得到了一些具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的數(shù)據(jù)，為拓展木塑復(fù)合材料的應(yīng)用范圍提供了很好的理論基礎(chǔ)。
　　 本文以回收聚丙烯(PP)作為基體材料，不同目數(shù)的稻糠纖維(Rice bran fiber，RF)、小麥秸

2、稈纖維(Wheat straws，WS)和木纖維(Wood fiber，WF)作為增強(qiáng)纖維，通過(guò)前期試驗(yàn)和方差分析確立了以WF/PP復(fù)合材料為阻燃研究對(duì)象，以提高試樣的綜合性能。接著通過(guò)分析比較，確定了適合于WPC的阻燃體系，并著重分析了膨脹型阻燃劑的阻燃機(jī)理以及與阻燃助劑間的阻燃協(xié)效性。主要的研究結(jié)論如下：⑴由不同植物纖維制成的WPC，各項(xiàng)物理機(jī)械性能存在較大差異。通過(guò)對(duì)RF、WS和WF三種纖維的化學(xué)成分分析發(fā)現(xiàn)，化學(xué)成分百分含量的差

3、異是導(dǎo)致產(chǎn)品性能差別的根本原因。如在木質(zhì)素含量方面的差別，RF的為8.28％、WS的為14.31％、WF的為26.23％，使三種WPC在沖擊強(qiáng)度方面差異顯著。⑵通過(guò)比較分析，選用馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(MPP)作為界面相容劑。MPP的添加顯著的改善了WPC的力學(xué)性能，當(dāng)添加量為3.6％時(shí)，材料的拉伸強(qiáng)度提高了118.37％、彎曲強(qiáng)度提高了57.32％、沖擊強(qiáng)度提高了29.41％。⑶所采用的阻燃體系是由聚磷酸銨(APP)、雙季戊四醇(DPER

4、)和三聚氰胺(MEL)組成的新型無(wú)鹵膨脹型阻燃體系(IFRs)。IFRs非常適合于木纖維/聚丙烯復(fù)合材料阻燃，所制備的阻燃型WPC綜合性能更加優(yōu)異。⑷由APP、DPER和MEL組成的膨脹型阻燃體系的阻燃機(jī)理主要是，APP分解產(chǎn)生的酸源催化DPER及木纖維等成炭劑提前脫水成炭，并在氣源(MEL)的作用下形成膨脹型的保護(hù)層，從而達(dá)到阻燃/抑燃的目的。而添加的阻燃協(xié)效劑則通過(guò)本身的阻燃性能與膨脹型阻燃劑互補(bǔ)或通過(guò)本身的催化性能提高阻燃效率；具