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天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 第３１卷第６期
ＰＥ基木塑復(fù)合材料的阻燃研究
董二瑩，任元林，金銀山
（天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)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(fù)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(fù)合材料的熱性能、阻燃性能、阻燃機(jī)理及炭殘?jiān)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析表征．結(jié)果表明：當(dāng)ＡＰＰ、ＳｉＯ2和ＮＨ4Ｃ１的質(zhì)量比為９.８：１.１：１.６時(shí)，ＷＰＣ的ＬＯＩ值增加到２９．４％；８００℃時(shí)阻燃ＷＰＣ的成炭量提高了１７０％，熱性能顯著提高；燃燒后木塑復(fù)合材料的化學(xué)成分發(fā)生了變化，阻燃ＷＰＣ炭殘?jiān)砻娉霈F(xiàn)鱗片狀的晶體．
關(guān)鍵詞：木塑復(fù)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(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ 文章編號：１６７１—０２４Ｘ（２０１２）０６—００２２～０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｃｙ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ／ｗｏｏｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
木塑復(fù)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(fù)合而成的木塑復(fù)合材料亦屬易燃材料．木塑復(fù)合材料的易燃性使得其在實(shí)際應(yīng)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(fù)合材料的應(yīng)用范圍，還可提高木塑復(fù)合材料的附加值．近年來對于木塑復(fù)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(fù)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(shí)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)合材料的阻燃效果，并對復(fù)合材料的熱性能、阻燃性能及殘?zhí)拷Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析表征．