编辑: XR30273052 | 2019-07-11 |
关键字:氢氧化铝,木塑复合材料,阻燃 正文: 木塑复合材料是最具潜力的一种新型的通用复合材料,它是由一种大量可再生的且价格低廉的木粉或木纤维和聚合物树脂复合而成的.它的开发对保护森 林资源和生态环境,充分利用回收废旧塑料,消除白色污染具有显著的经济和社会效益.这种复合材料具有使用寿命长、美观、可再生、成本低、防虫、防腐、抗滑、可喷涂、比纯塑料产品的硬度高,可与木材一样进行加工、粘接和固定等优点.因此,木塑复合材料广泛应用于门窗、地板、舰船材料、栅栏材料、家具材料和汽车材料等.从20世纪90年代中期开始,对木塑复合材料的研究十分活跃, 有大量的论文和专利发表[1~6],并有专门的国际会议研讨该领域的技术和发展, 材料的制备技术也在不断地走向成熟. 随着木塑复合材料应用领域的不断扩大,该复合材料的防火安全性的研究应用受到很高的重视.木塑复合材料的阻燃涉及到对木材组分阻燃和对聚合物的阻燃.聚烯烃和木材的阻燃常采用无机阻燃剂(氢氧化铝、氢氧化镁等)、含卤阻燃剂( 十溴二苯醚等)和含磷阻燃剂( 聚磷酸铵、磷酸酯等) 等, 而材料的无卤阻燃受到人们的高度重视.本文利用Al(OH)3为阻燃添加剂对高密度聚乙烯/ 木粉复合材料的阻燃性能和力学性能进行了研究. 贺金梅从各个组分出发研究木粉/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料阻燃,适用于复合材料中单一组分的阻燃剂都被考虑在内.发现APP对该复合材料的阻燃性能最好,可赋予其氧指数28.2%,比未阻燃配方提高了8.6个单位,非常适合木纤维增强LDPE复合材料,而且也没过多地劣化复合材料的物理机械性能. 邵博等以APP对木粉/HDPE复合材料进行阻燃处理,研究发现:APP添加量达到15%时表现出显著的阻燃作用,并且对复合材料力学性能的影响不大.房轶群等用APP-淀粉阻燃体系阻燃木粉/PS复合材料,锥形量热仪分析表明:APP-淀粉对木粉/PS复合材料是有效的阻燃体系,当APP添加量在10%以下,淀粉添加量在2%以下时,复合材料可保持良好的力学性能. 李斌等对Al(OH)3阻燃的高密度聚乙烯/木粉复合材料研究结果表明: 随木粉和Al(OH)3添加量的增加,Al(OH)3对复合材料的阻燃效率增加, 高木粉添加量的复合材料氧指数达27.1%,Al(OH)3的阻燃效率达0.203.增加木粉含量,复合材料的拉伸强度和弯曲强度明显提高;
但Al(OH)3对拉伸强度的影响不大,而明显提高弯曲强度.增加木粉和Al(OH)3的含量,均能明显降低复合材料的冲击强度, 破坏复合材料的韧性.结论:(1)氧指数实验结果表明, HDPE/木粉复合材料是易燃材料,木粉添加量增加, 其氧指数略有上升.采用Al(OH)3阻燃剂能较好地提高该复合材料的氧指数,而且高木粉添加量体系更有利于Al(OH)3对材料阻燃效率的提高,这可从各材料体系中Al(OH)3每单位百分含量对OI值的贡献得到证实. (2) 随着木粉添加量的增加, HDPE/木粉复合材料拉伸强度和弯曲强度有明显的增加,但Al(OH)3阻燃剂对复合材料拉伸强度的影响不大,但随着Al(OH)3含量的增加,复合材料的弯曲强度有明显的提高.然而,随着木粉添加量和Al(OH)3含量的增加,复合材料的冲击强度有明显的降低,破坏了复合材料的韧性. 殷希丽等重点讨论了提高Al(OH)3阻燃性能的途径和方法,并通过实验初步验证了Al(OH)3经过超微细化、超微细化后硅烷处理、复合处理后添加到高聚物中的阻燃效果和对高聚物物理性能的影响;