有機硅阻燃木塑復合材料的研究.pdf

1、木塑復合材料(WPC)是用植物纖維（大多為木纖維）與聚合物樹脂復合加工成型的新型材料，具備了植物纖維和高分子材料兩者的優(yōu)點，可以替代木材，能有效地緩解我國森林資源貧乏、木材供應緊張的矛盾，在包裝制品、建材、倉儲等領域有著廣泛的應用。由于木塑復合材料屬于易燃材料，因此了解木塑復合材料的燃燒性能及其阻燃改性，對木塑復合材料的應用，特別是在對阻燃有高要求場所的應用，將具有現(xiàn)實意義。而目前在木塑復合材料中應用較多的都是無機阻燃劑或含鹵阻燃劑，隨

2、著對防火安全性的重視以及對環(huán)保概念的不斷加深，對于木塑復合材料的阻燃性能也提出了更高的要求。有機硅阻燃劑不僅賦予基材優(yōu)異的阻燃性能，還能改善基材的其他性能，生態(tài)友好，阻燃材料的循環(huán)使用效果較好，可滿足人們對阻燃的嚴格要求，但將有機硅阻燃劑運用到木塑復合材料的研究少有報道。
　　本文將特種有機硅系阻燃劑(FRX-210)和聚硼硅氧烷應用于PE基木塑復合材料的阻燃處理，研究內容主要包括下列三個方面。
　　(1)選用以超細高活性氫

3、氧化鎂為載體的特種有機硅系阻燃劑(FRX-210)，將其添加到高密度聚乙烯基木塑復合材料中，研究其對PE基木塑復合材料阻燃性能和力學性能影響。研究發(fā)現(xiàn)，在木塑復合材料中添加40份FRX-210，使木塑材料的LOI從20.0％提高到26.8％。FRX-210降低了PE基木塑復合材料在燃燒過程中產生的熱和煙釋放速率及CO、CO2等有害氣體的釋放，從而降低了火災隱患。FRX-210對木塑復合材料的力學性能影響較小。APP和PNP都能使木塑/F

4、RX-210體系的煙、熱及CO、CO2釋放量進一步降低，F(xiàn)RX-210與APP或PNP具有明顯的阻燃協(xié)效性，且與APP復配阻燃效果優(yōu)于與PNP復配。同時，F(xiàn)RX-210與APP或PNP復配阻燃劑對材料的力學性能影響不大。
　　(2)采用二步合成法合成了乙烯基聚硼硅氧烷阻燃劑，并將其與聚乙烯接枝后應用于木塑復合材料中進行阻燃改性研究，結果表明制備的聚硼硅氧烷在乙烯基含量為33.3％時阻燃效果最佳，在木塑復合材料中添加8.4％該聚硼硅

5、氧烷可使材料的LOI從20％提高到25.9％。聚硼硅氧烷提高了木塑復合材料的熱穩(wěn)定性，降低了降解速率，在熱降解過程中促進了殘?zhí)康男纬?。乙烯基聚硼硅氧烷使木塑復合材料在燃燒過程中的熱、煙、CO、CO2釋放量顯著降低，有效提高了木塑復合材料的阻燃性能，且隨阻燃劑含量的增加而提高。乙烯基聚硼硅氧烷使木塑復合材料的彎曲強度基本不變，沖擊強度顯著提高，克服了一般阻燃劑在提高高分子材料阻燃性能的同時損害了基材力學性能的缺陷。
　　(3)以二苯

6、基二甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷為原料，制備了線性結構的甲基苯基聚硅硼氧烷[9]，將該聚硅硼氧烷及其與SiO2或APP復配阻燃劑直接加入到木塑復合材料中制備阻燃木塑復合材料，并研究該系列阻燃體系的阻燃性能和力學性能。聚硼硅氧烷及其與SiO2或APP復配阻燃劑使木塑復合材料的熱、CO2釋放速率及質量損失率降低，但使材料的煙、CO釋放速率提高?？傮w來說，聚硼硅氧烷與SiO2或APP復配阻燃劑比單純聚硼硅氧烷的阻燃效果好，其中，聚硼硅氧烷與