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天津工業(yè)大學學報 第３１卷第６期
ＰＥ基木塑復合材料的阻燃研究
董二瑩，任元林，金銀山
（天津工業(yè)大學紡織學部，天津３００３８７）
摘要：以納米ＳｉＯ2和ＮＨ4Ｃl協(xié)效聚磷酸銨（ＡＰＰ）作為阻燃劑制備了聚乙烯（ＰＥ）木粉復合材料（ＷＰＣ），利用熱重分析（ＴＧＡ）、極限氧指數(shù)（ＬＯＩ）、傅里葉紅外光譜分析（ＦＴＩＲ）以及掃描電子顯微鏡（ＳＥＭ）對木塑復合材料的熱性能、阻燃性能、阻燃機理及炭殘渣結(jié)構(gòu)進行了分析表征．結(jié)果表明：當ＡＰＰ、ＳｉＯ2和ＮＨ4Ｃ１的質(zhì)量比為９.８：１.１：１.６時，ＷＰＣ的ＬＯＩ值增加到２９．４％；８００℃時阻燃ＷＰＣ的成炭量提高了１７０％，熱性能顯著提高；燃燒后木塑復合材料的化學成分發(fā)生了變化，阻燃ＷＰＣ炭殘渣表面出現(xiàn)鱗片狀的晶體．
關(guān)鍵詞：木塑復合材料；阻燃；熱穩(wěn)定性；極限氧指數(shù)
中圖分類號：ＴＢ３３２；ＴＱ３２７．８ 文獻標志碼：Ａ 文章編號：１６７１—０２４Ｘ（２０１２）０６—００２２～０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｃｙ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ／ｗｏｏｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
木塑復合材料（ｗｏｏｄ—ｐｌａｓｔｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＷＰＣ）是一種成本低廉、來源廣泛、高性能、高附加值的新型綠色環(huán)保材料[1-4]．但是天然植物纖維和塑料高聚物都為易燃材料，由此復合而成的木塑復合材料亦屬易燃材料．木塑復合材料的易燃性使得其在實際應用過程中受到一定程度的限制，所以，賦予ＷＰＣ阻燃性不僅可拓寬木塑復合材料的應用范圍，還可提高木塑復合材料的附加值．近年來對于木塑復合材料的阻燃性研究較多，并取得一定成績．Ｚｈａｎｇ等[5]以ＣＯ2為發(fā)泡劑，以聚磷酸銨（ＡＰＰ）、二氧化硅（ＳｉＯ2）為阻燃劑，研究了ＡＰＰ和ＳｉＯ2對木塑復合材料阻燃性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)ＡＰＰ、ＳｉＯ2均具有良好的阻燃效果，同時ＡＰＰ和ＳｉＯ2之間具有明顯的協(xié)同作用．李珊珊等[6]探討了 ＡＰＰ在ＰＥ基木塑復合材料中的阻燃作用，結(jié)果表明，隨著ＡＰＰ用量或木粉纖維用量的增加，木塑復合材料的極限氧指數(shù)（ＬＯＩ）均顯著增加，ＴＧＡ和ＳＥＭ表明，燃燒后殘?zhí)苛吭黾蛹芭蛎洶l(fā)泡是ＡＰＰ在木塑復合材料中發(fā)揮阻燃性的具體表現(xiàn)．本文以納米ＳｉＯ2和ＮＨ4Ｃ１協(xié)同ＡＰＰ為阻燃劑，研究了其對ＰＥ基木塑復合材料的阻燃效果，并對復合材料的熱性能、阻燃性能及殘?zhí)拷Y(jié)構(gòu)進行了分析表征．