環(huán)境友好型黃麻-PBS阻燃復合材料的制備與性能研究.pdf

1、隨著能源危機與環(huán)境問題的日益突出，天然纖維增強生物降解高分子復合材料的研究逐漸成為新熱點。黃麻纖維(Jute)資源豐富，且擁有價格低廉、優(yōu)良比強度等優(yōu)點;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)良的力學性能和耐熱性能。故黃麻纖維增強PBS復合材料擁有優(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燃燒時有嚴重的熔融滴落，影響了其復合材料的應用范圍。因此，提高該復合材料的阻燃性，可以拓

2、展其在汽車工業(yè)、電器電子、航空航天等領域的應用。
　　為提高黃麻纖維與PBS之間的界面結合，采用堿處理、KH-560處理、自制的9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物型硅烷偶聯劑處理(DOPO-KH-560)等方式對黃麻進行表面處理。結果表明，KH-560處理后制得的復合材料力學性能最佳，DOPO-KH-560處理次之;DOPO-KH-560處理還使復合材料的極限氧指數(LOI)提高了5％。幾種處理方式均使復合材料的

3、結晶溫度降低，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對黃麻纖維進行處理制得復合材料DJ-PBS，通過性能對比發(fā)現最佳處理濃度為10％，最佳處理時間為2h。該改性黃麻纖維在黃麻/PBS復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，復合材料的阻燃性能得到提升，15％DOPO可使其LOI達28.0％且垂直燃燒(UL-94)等級達到Ⅴ-0級。此時，DOPO

4、阻燃DJ-PBS的力學性能出現降低，其中彎曲強度、彎曲模量較未添加阻燃劑時分別下降了33.2％和31.8％，斷裂伸長率下降了28.3％，該復合材料雖對環(huán)境友好，但沒有兼具良好的阻燃和力學性能，其實用價值降低。
　　選用硅藻土與DOPO復配得到阻燃劑DDE，實驗得出當硅藻土占復配阻燃劑含量為10％時，復合材料的綜合性能最佳。將DDE加入DJ-PBS中，發(fā)現15％DDE可使復合材料LOI達31.9％并達到UL-94的Ⅴ-0級。此時，該