论文部分内容阅读
木塑复合材料作为一种新材料已经应用到很多领域,特别是在家庭用品中的使用尤为广泛,由于木粉和塑料都是易燃物质,其使用安全性和阻燃性能成为木塑复合材料的重点研究问题。本文主要以一种新型阻燃剂(使用KH-570改性的聚磷酸铵)和改性聚磷酸铵与其它阻燃剂复配对木粉/聚丙烯复合材料进行阻燃,同时使用异氰酸酯接枝聚丙烯(m-TMI-g-PP)作为偶联剂改善木塑复合材料的力学性能。运用用力学性能测试、锥形量热仪测试、极限氧指数测试、垂直燃烧测试、热重分析测试、动态流变行为测试、扫描电镜测试等手段研究了改性聚磷酸铵较传统聚磷酸铵性能的提高,并研究了改性聚磷酸铵及改性聚磷酸铵和不同阻燃剂复配对木粉/聚丙烯复合材料的阻燃性能和力学性能是否产生影响。研究表明使用KH-570改性聚磷酸铵(M-APP)明显提高了聚磷酸铵(APP)阻燃木塑复合材料的力学性能,阻燃性能及其热降解性能。通过扫描电镜图可以看出添加M-APP组分的复合材料燃烧后炭层表面比添加APP组分的炭层较厚较膨松,说明改性聚磷酸铵可以提高复合材料的成炭能力。当M-APP含量为25%时,木塑复合材料的氧指数可达到30.7%,垂直燃烧为UL-94V-0级,木塑复合材料达到较高的阻燃性能、热降解性能和力学性能。研究可膨胀石墨(EG)和M-APP复配协效阻燃木粉/聚丙烯复合材料,由实验结果可知,加入EG时,复合材料的力学性能下降,随着M-APP添加量的增加,复合材料的力学性能逐渐提高,当EG:M-APP=1:1时复合材料的力学性能下降的缓慢且.高于空白样,随着EG添加量的增加,复合材料的阻燃性能也有较高的提升,当EG:M-APP=1:1时,材料阻燃性能达到最优效果。结果说明EG和M-APP复配有协效效应,并且二者复配最佳配比为1：1。研究M-APP分别与阻燃剂FRW、纳米氢氧化镁、纳米碳酸钙复配在木粉/聚丙烯复合材料中的应用,结果表明：与单独添加M-APP对比,三种不同复配型阻燃剂对复合材料的阻燃性能影响不大,但力学性能均随复配比例的不同而有不同程度的提高。当纳米氢氧化镁的含量为12%时,拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了7.41%、10.21%、11.46%；当纳米碳酸钙的含量为8%时,拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了13.87%、7.79%、11.26%；当FRW的含量为20%时,拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了11.77%、16.91%、24.47%,此结果有助于改善复合材料的综合力学性能,有助于M-APP在木塑复合材料中的应用更为广泛。