EG-APP膨脹阻燃ABS基木塑復(fù)合材的制備與性能研究.pdf

1、本論文立足于環(huán)境友好型木塑復(fù)合材(WPC)，利用無鹵、無毒的EG/APP膨脹阻燃體系阻燃WPC，同時采用水玻璃對木粉進(jìn)行處理，通過轉(zhuǎn)矩流變儀混合制備了阻燃WPC。利用氧指數(shù)儀、垂直燃燒儀、熱重分析儀、錐形量熱儀、掃描電子顯微鏡、萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)表征WPC的阻燃性能、熱穩(wěn)定性、燃燒行為和炭層形貌。
　　利用EG/APP膨脹阻燃劑對含有40％的未處理木粉的ABS基WPC進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明:阻燃劑的總量保持在20％，當(dāng)EG/APP=1

2、2.5∶7.5時，氧指數(shù)達(dá)到最高的34.2％，并且通過了UL-94測試Ⅴ-0級;而單獨(dú)添加APP、EG時，氧指數(shù)分別只有24.5％和30.5％，說明EG和APP兩者之間具有協(xié)效作用;阻燃劑的加入能夠有效提高WPC在高溫下的殘余物量，提高體系在高溫的熱穩(wěn)定性;阻燃劑極大地降低了WPC的熱釋放速率、總熱釋放量、煙釋放，有效改善了WPC的燃燒行為，提高了阻燃性能，降低了火災(zāi)危險(xiǎn)性;WPC/APP的炭層形貌較未阻燃的WPC更加致密，WPC/EG

3、/APP2中膨脹炭層比WPC/EG更加緊湊，主要是由于APP分解產(chǎn)生的聚磷酸類物質(zhì)能夠粘結(jié)炭層，且WPC/EG/APP2的蠕蟲狀炭層表面布滿了顆粒狀的結(jié)晶物質(zhì);阻燃劑惡化了WPC的力學(xué)性能，但是不同比例的EG/APP對WPC的力學(xué)性能影響不大。
　　同時研究了含有經(jīng)硅酸鈉處理木粉(SSWF)的ABS基WPC(SSWPC)的阻燃性能。結(jié)果表明:SSWF和木粉含有不同的熱降解行為，水玻璃能夠極大地提高殘余物在750℃時的殘余量和穩(wěn)定性

4、。含有相同含量的木粉時，SSWPC的氧指數(shù)比WPC更高，而當(dāng)木粉含量為40％，SSWPC的氧指數(shù)為23.2％，比WPC的高出4％。同時利用EG/APP膨脹阻燃體系對SSWPC進(jìn)行阻燃以進(jìn)一步提高其阻燃性能。維持膨脹阻燃體系的總量為20％，當(dāng)EG∶APP=12.5∶7.5，SSWPC/EG/APP2的氧指數(shù)達(dá)到33.5％，并通過UL-94Ⅴ-0級。而單獨(dú)添加20％ EG或APP的SSWPC的氧指數(shù)分別只有30.0％和25.0％。EG/AP

5、P能夠提高了SSWPC阻燃體系的殘余物量。SSWPC/APP的SEM形貌較SSWPC的孔洞更少，表現(xiàn)出更高的氧指數(shù)。SSWPC/EG/APP2的炭層結(jié)構(gòu)比SSWPC/EG更加密實(shí)，SSWPC/EG/APP2的炭層表面含有顆粒狀結(jié)晶物質(zhì)，這可能是APP分解產(chǎn)生的磷酸類物質(zhì)可聯(lián)結(jié)炭層。WPC/EG/APP2體系中EG膨脹所形成的炭層表面的顆粒結(jié)晶狀物質(zhì)比SSWPC/EG/APP2的炭層表面更多更密，說明氧指數(shù)的降低可能是泡沫球狀結(jié)構(gòu)消耗了A