PE基木塑复合材料的阻燃研究

发布时间：2020-01-25 06:39

【摘要】：木塑复合材料(WPC)是以木粉和塑料为原料进行混合制备的新型材料,WPC具有木材和塑料的双重优点,但WPC的易燃性限制其更为广泛的应用。本论文采用次磷酸铝(AHP);氢氧化镁(MH)与多聚磷酸铵(APP)、硼酸锌(ZB)、纳米二氧化硅(Nano SiO2)、硅酮等协效剂分别复配;六溴环十二烷(HBCD)与ZB复配等阻燃体系对高密度聚乙烯(HDPE)基木塑复合材料进行阻燃研究,主要研究结果如下:(1)以AHP作为HDPE基木塑复合材料的阻燃剂,采用力学性能、极限氧指数(LOI), UL-94垂直燃烧、锥形量热仪(CCT)、热重分析仪(TGA)及扫描电镜(SEM)等测试对HDPE基木塑复合材料的阻燃性能、力学性能、热稳定性及阻燃机理进行了研究。结果表明,AHP添加量为30wt%时,复合材料的UL-94测试达V-0级别,LOI值达到25.5,复合材料的阻燃性能大幅度提高。(2)将MH作为阻燃剂,APP、ZB、NanoSiO2、硅酮等作为阻燃协效剂,用于HDPE基木塑复合材料的阻燃研究。采用力学性能、极限氧指数(LOI), UL-94垂直燃烧、锥形量热仪(CCT)、热重分析仪(TGA)及傅里叶红外(FT-IR)等测试对HDPE基木塑复合材料的阻燃性能、力学性能、热稳定性及阻燃机理进行了研究。结果表明,Nano Si02和ZB对MH阻燃HDPE基木塑复合材料具有明显的协效作用。(3)以HBCD作为阻燃剂,ZB作为阻燃协效剂,采用力学性能、极限氧指数(LOI),UL-94垂直燃烧、锥形量热仪(CCT)、热重分析仪(TGA)及扫描电镜(SEM)等测试对HDPE基木塑复合材料的阻燃性能、力学性能、热稳定性及阻燃机理进行了研究。结果表明,随着HBCD添加量的增大,复合材料的阻燃性能明显提升,当ZB与HBCD的添加比例达到1: 3时,复合体系的阻燃效果最好。
【图文】：

曲线图,拉伸强度,弯曲强度

⑷逦（ｂ）逡逑图２．３弯曲强度：（ａ）ＡＨＰ不同含量；（ｂ）ＷＦ不同含量逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｂｅｎｄｉｎｇ邋ｓｔｒｅｎｇｔｈ：邋（ａ）ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋ＡＨＰ；邋（ｂ）ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋ＷＦ逡逑图２．３是根据表２．４和表２．５的配方制得的样条所测出的弯曲强度所得曲线图。逡逑ＡＨＰ的质量分数对ＷＰＣ的拉伸强度的影响如图２．３（ａ），在没有加入ＡＨＰ的时候，逡逑材料的弯曲强度１８．２６ＭＰａ，当ＡＨＰ含量为１０ｗｔ％时，样品弯曲强度只有１５．０７ＭＰａ，逡逑降低了邋１７．５％，而ＡＨＰ的含量为３０ｗｔ％时，材料的弯曲强度为８．６８ＭＰａ，相比于逡逑没有添加ＡＨＰ的样品弯曲强度下降了邋５２．５％。ＷＦ的质量分数对ＷＰＣ的弯曲强度逡逑的影响如图２．３（ｂ），在没有加入ＷＦ的时候，材料的弯曲强度１８．９６ＭＰａ，当ＷＦ逡逑含量为１０ｗｔ％时，样品弯曲强度只有１２．７７ＭＰａ，，降低了邋３２．６％，而ＷＦ的含量为逡逑３０ｗｔ％时，材料的弯曲强度为９．７８ＭＰａ，比不添加ＷＦ的样品弯曲强度下降４８．４％。逡逑由此可知，添加ＡＨＰ或ＷＦ后，样品的弯曲强度急剧下降，但是ＷＦ的添加对材逡逑料的弯曲强度影响更大。逡逑１５逡逑

曲线,添加量,复合材料,分样

图２．４不同ＡＨＰ添加量对ＷＦ／ＨＤＰＥ复合材料ＨＲＲ曲线的影响逡逑Ｆｉｇ．２．４邋ＨＲＲ邋ｃｕｒｖｅｓ邋ｖｅｒｓｕｓ邋ｂｕｒｎｉｎｇ邋ｔｉｍｅ邋ｆｏｒ邋ＷＦ／ＨＤＰＥ邋ｃｏｍｐｅｓｉｔｅｓ邋ｗｉｔｈ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｃｏｎｔｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ＡＨＰ逡逑图２．４是针对表２．４中部分样品的ＨＲＲ曲线，表征随着ＡＨＰ添加量变化，复逡逑１６逡逑
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB332

【参考文献】