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PP基木塑复合材料阻燃性能的研究进展一．选题意义及背景木塑复合材料（wood-plastics composites,简称WPC）是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，兼有木材和塑料的成本和性能的优点，可替代木材和塑料。
发展WPC是越来越被重视的环境观念的结果：一方面吸收了废弃的木粉等植物纤维，另一方面，为废旧塑料的回收有效途径之一。
具有很好的经济效益和社会效益。
“PP基木塑复合材料阻燃性能的研究”主要针对以PP或PP回收料位基材的木塑复合材料用于室内建材时阻燃性能的研究。
本课题主要从阻燃剂的选择和并用的结果进行比较。
找出具有推广价值的配方。
二．毕业设计（论文）主要内容：1、选题，明确设计主要任务和预期目标。
2、解读任务，拟定实施计划。
3、文献（资料）检索：木粉、木粉的组成、木粉的来源、木粉的性能特点、木粉的表面处理；PP树脂（塑料）、木粉与树脂的相容性；木粉树脂复合物的性能。
4、文献资料的归类整理，拟定实验计划。
5、实验分析（制定计划、组织原材料、设备仪器调试操作、数据结果分析等）。
6、论文编写：按毕业设计管理规定的论文格式编写。
7、论文修改，定稿，预演答辩。
三．计划进度：第1 周：动员，选题，组织学习管理规定，明确任务和目标。
第2周：文献检索，资料的整理归纳，确定设计思路。
第3-4周：根据设计思路，拟定实验方案；实验研究；数据整理，结果分析。
第5周：编写论文，修改整理，准备答辩。
第7周：答辩。
四．毕业设计（论文）结束应提交的材料：1、论文（按毕业设计管理规定的要求的格式编排，字数符合要求。
包括课题名称、作者姓名、摘要、说明书正文、致谢等）PP基木塑复合材料阻燃的研究进展摘要：综述了目前木塑的的发展状况及各类阻燃剂改善聚丙烯复合材料的燃烧性能的研究成果，并且分析了阻燃剂对阻燃性能和其它性能的影响。
总结了阻燃聚丙烯复合材料尚未解决的问题，提出了研究新型无卤阻燃剂和不同阻燃剂复合的协效作用，研制新型表面改性剂和新的表面改性技术，使阻燃剂与聚丙烯及木粉有适宜的相容性，构筑适度柔性、结合力强的界面结构，是制备具有优良阻燃性能、力学性能的聚丙烯复合材料努力方向的研究思路。
最新PE基木塑复合材料力学性能分析-精品PE基木塑复合材料力学性能分析以聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂,用挤出成型法制备具有阻燃性的PE 基木塑复合材料,研究APP含量对木塑复合材料的静态力学性能以及动态力学性能的影响。
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摘要:简述了木塑复合材料具有的优点，通过试验分析，研究了该复合材料的力学性能，根据测试，指出木塑复合材料的力学性能较为稳定，可靠性较高，但该材料强度和刚度较低，难以单独应用于建筑结构中。
关键词:木塑复合材料，力学性能，破坏特性，试验分析引言1.木塑复合材料以木屑、竹屑、稻壳、麦秸等木纤维为主要骨料，在高温状态下与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等[1]热塑性高分子材料相互渗入，经注塑或挤塑成型的一种新型复合材料，其英文缩写为WPC。
木塑复合材料的起源可以追溯到20世纪初期，1907年LeoHBend博士利用热固性酚醛树脂与木粉复合成了一种新材料，所制得的纤维板应用为房屋等建筑材料[2]。
但是由于木粉和塑料的相容性较差，直到最近几十年，有关方面的研究才有所突破，木塑复合材料得以迅速发展。
木塑复合材料集木材和塑料的优点于一身，不仅有像天然木材的雅致外观，而且克服了其不足，具有耐腐蚀、防潮、防霉、防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲、耐火、耐高温等优点;同时又比纯塑料硬度高，有类似木材的加工性，可进行切割、粘结，用钉子或螺栓固定连接，可涂漆等优点。
2.此外，木塑复合材料可以充分利用废旧塑料和木材下脚料等废弃材料，提高废弃木材、塑料的回收利用率，是一种绿色、低碳、环保、可持续的新型建材，符合绿色建筑、可持续发展理念。
正因其制作工艺简单，造价低廉，同时具备塑料木材二者的优点，综合性能优良[3]，近十几年来受到了国内外专家学者的广泛研究。
木塑复合材料的力学性能会随着木粉、塑料基含量以及外加偶联剂等不同产生较大差异。
本试验旨在研究其材料力学性能，根据测试所得的试验结果，对比Tamrakar等[4]、Alvarez-Valencia等[5]、李思远[6]、冯嘉[7]、徐朝阳等[8]得出的结论以及国内杨木速生材的力学性能，探讨木塑复合材料应用于建筑结构的可能性。
木塑复合材料的阻燃性能研究进展作者：简伟程来源：《科学与财富》2016年第10期摘要：简述了木材、高分子聚合物及木塑复合材料的燃烧特性。
综述了无机阻燃剂、卤系阻燃剂、膨胀系阻燃剂及纳米粒子阻燃剂对木塑复合材料阻燃性能影响的研究现状，发展低毒、高效、环境友好的阻燃木塑复合材料是今后研究的发展方向。
关键词：木塑复合材料；聚合物；阻燃木塑复合材料（wood Plastics composites，简称WPC）是一种新型的绿色环保复合材料，该材料综合了木材和塑料两者的优点，并且木塑复合材料大多采用木材加工剩余物（木屑、刨花等）和废旧塑料为原料生产，综合性能突出而且经济效益显著，因此此材料一经问世，就获得了广泛的关注。
1 木塑复合材料的阻燃性研究木塑复合材料若不经阻燃处理，将不能达到建筑内部装修设计防火规范的要求，相关研究表明木塑复合材料的燃烧性能优于塑料，但是却比木材差。
1.1 木材与聚合物的燃烧特性木材在外部热源作用下，温度逐渐升高，当达到分解温度是会产生一氧化碳、甲醛、乙烷、乙烯、醛、酮等可燃性气体。
一般文献上把260℃作为木材热力学上不稳定温度，木材不仅易燃，而且燃烧时放出大量的热，平均为18KJ/kg。
聚合物的燃烧是一个非常激烈复杂的热氧化反应。
燃烧的一般过程是在外界热源的不断加热下，聚合物先与空气中的氧发生自由基链式降解反应，产生挥发性可燃物，该物达到一定浓度和温度时就会着火燃烧起来，燃烧所放出的一部分热量供给正在降解的聚合物，进一步加剧其降解，产生更多的可燃性气体，火焰在很短的时间内就会迅速蔓延而造成大火。
1.2 木塑复合材料的燃烧特性Mueller等使用量热仪研究木材、塑料以及木塑复合材料燃烧过程中的热释放速率，实验结果表明木材的热释放速率最低，塑料最高，木塑复合材料的热释放速率介于二者之间；但是木塑复合材料的引燃时间却低于塑料。
秦特夫[1]等利用锥形量热仪等评价方法，从引燃时间、释热、质量损失和发烟等方面对WPC以及阻燃WPC的燃烧性能进行了研究，结果表明WPC的引燃时间、燃烧释热高于人工林产木，低于聚丙烯（PP）。
毕业设计(论文)文献综述课题名称：纳氢氧化铝对木塑复合材料阻燃性能的研究学生姓名：任旭洋指导教师：潘明珠讲师完成日期：摘要：本文通过参考大量文献，对关于纳氢氧化铝对木塑复合材料阻燃性能的研究进行了综述，基本概括了今年来国内外关于木塑复合材料阻燃性能的研究。
关键字：氢氧化铝，木塑复合材料，阻燃正文：木塑复合材料是最具潜力的一种新型的通用复合材料,它是由一种大量可再生的且价格低廉的木粉或木纤维和聚合物树脂复合而成的。
它的开发对保护森林资源和生态环境,充分利用回收废旧塑料,消除白色污染具有显著的经济和社会效益。
这种复合材料具有使用寿命长、美观、可再生、成本低、防虫、防腐、抗滑、可喷涂、比纯塑料产品的硬度高,可与木材一样进行加工、粘接和固定等优点。
因此,木塑复合材料广泛应用于门窗、地板、舰船材料、栅栏材料、家具材料和汽车材料等。
从世纪年代中期开始，对木塑复合材料的研究十分活跃, 有大量的论文和专利发表[],并有专门的国际会议研讨该领域的技术和发展, 材料的制备技术也在不断地走向成熟。
随着木塑复合材料应用领域的不断扩大,该复合材料的防火安全性的研究应用受到很高的重视。
木塑复合材料的阻燃涉及到对木材组分阻燃和对聚合物的阻燃。
聚烯烃和木材的阻燃常采用无机阻燃剂(氢氧化铝、氢氧化镁等)、含卤阻燃剂( 十溴二苯醚等)和含磷阻燃剂( 聚磷酸铵、磷酸酯等) 等, 而材料的无卤阻燃受到人们的高度重视。
本文利用()为阻燃添加剂对高密度聚乙烯木粉复合材料的阻燃性能和力学性能进行了研究。
贺金梅从各个组分出发研究木粉低密度聚乙烯（）复合材料阻燃，适用于复合材料中单一组分的阻燃剂都被考虑在内。
发现对该复合材料的阻燃性能最好，可赋予其氧指数，比未阻燃配方提高了个单位，非常适合木纤维增强复合材料，而且也没过多地劣化复合材料的物理机械性能。
邵博等以对木粉复合材料进行阻燃处理，研究发现：添加量达到时表现出显著的阻燃作用，并且对复合材料力学性能的影响不大。
3种阻燃剂对聚乙烯基木塑地板性能的影响研究论文3种阻燃剂对聚乙烯基木塑地板性能的影响研究论文木塑复合材料(简称WPC)是一种新型的环保材料，相比较塑料具有更好的拉伸强度、抗弯强度和耐蠕变性等，相比较木材具有更好的尺寸稳定性、加工性和可回收利用等，主要应用于铺板、栏杆、铁道枕木、汽车产品等。
由于植物纤维和塑料都是易燃物质，故木塑复合材料不具备阻燃性，存在一定的安全隐患，限制了它在家具、室内装饰材料等领域的应用。
因此，研究阻燃型木塑复合材料，可以拓展其应用领域，提高其市场价值，又可以保障人们的生命财产安全，具有重要的研究意义。
目前，木塑复合材料研究包括木塑复合材料的界面改性、抗老化性、耐腐蚀性等。
针对木塑复合材料阻燃，工业领域主要采用卤系、磷系、膨胀阻燃剂以及无机氢氧化物等。
国内外已有对木塑复合材料的阻燃性进行研究，例如AbuBakar等研究膨胀阻燃剂对聚丙烯复合材料阻燃效果的影响，表明三聚氰胺有协同作用，比单独使用聚磷酸胺(APP)可进一步提高聚丙烯/木粉(PP/WF)复合材料的的阻燃性。
Graca等研究氢氧化铝对聚乙烯/木粉(PE/WF)复合材料阻燃效果的影响，表明采用氢氧化铝作为阻燃剂可以有效地提高木塑复合材料的阻燃性能,但是材料的耐久性降低。
董吉等以聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PER)以及自制的成炭发泡剂(CFA)为膨胀体系，表明膨胀体系可以提高复合材料的氧指数与成炭性，提高材料的拉伸强度和弯曲强度。
笔者为了研制成本低，综合性能优的木塑地板，在采用高速混炼和挤出成型工艺的基础上，制备阻燃型木塑地板，研究3种阻燃剂(卤素阻燃剂、无机阻燃剂和氮磷阻燃剂)对木塑地板的24.0h吸水率、弯曲破坏载荷、氧指数和烟密度等级的影响，探索工业化制备阻燃木塑地板的工艺参数，为实现阻燃木塑地板的工业化生产奠定基础。
1实验材料与方法1.1实验材料橡胶木Heveaspp.木粉：产自云南西双版纳地区，由工厂加工所得，原料经干燥至含水率为2.0%~3.0%，筛选至目数为60~100。
关于纳米材料改性聚磷酸铵在聚合物阻燃中的应用分析纳米材料改性聚磷酸铵在聚合物阻燃中的应用是近年来研究的热点之一。
聚磷酸铵（APP）是一种常用的无卤阻燃剂，具有良好的阻燃性能、低毒性和环保性，因此广泛应用于聚合物材料中。
传统的APP阻燃剂存在着一些问题，如稳定性差、耐热性差等。
为了改善这些问题，研究人员开始将纳米材料引入APP中进行改性。
纳米材料改性后的APP在聚合物阻燃中具有许多优点。
纳米材料改性可以显著提高APP的稳定性。
传统的APP在高温下容易分解，引发材料的劣化甚至着火。
而纳米材料的引入可以增强APP的抗氧化性和热稳定性，使其能够在高温下更长时间地发挥阻燃作用。
纳米材料改性还可以提高APP的阻燃效果。
纳米材料具有高比表面积和特殊的化学结构，能够吸附并分散热能，形成障壁层，抑制燃烧的传播。
研究表明，纳米材料改性后的APP在阻燃性能上通常比传统的APP阻燃剂有所提高，能够有效阻止聚合物的燃烧，减少火灾的发生。
纳米材料改性APP还可以改善聚合物材料的力学性能。
传统的APP阻燃剂会降低聚合物材料的韧性和强度，而纳米材料的引入可以减轻这种影响，甚至提高聚合物材料的力学性能，提高材料的综合性能。
值得注意的是，纳米材料改性APP在应用中也面临一些挑战。
纳米材料的添加量和分散性对阻燃性能影响较大，需要进一步优化。
纳米材料改性APP的制备工艺和应用方法也需要进一步研究，以提高生产效率和降低成本。
纳米材料改性聚磷酸铵在聚合物阻燃中具有较好的应用前景。
通过纳米材料的引入可以改善传统APP阻燃剂的稳定性和阻燃性能，同时提高聚合物材料的力学性能。
还需要进一步的研究和改进以解决存在的问题，以实现更广泛的应用。
EGAPP膨胀阻燃ABS基木塑复合材的制备与性能
研究开题报告
一、研究背景及意义
随着环保要求的不断提高，传统的塑料材料已经不能满足人们对于
环保材料的需求。
相比之下，木塑复合材料具有良好的环保性能、抗氧
化性能和耐候性能等优点，成为了越来越受关注的新型材料。
然而，木
塑复合材料在阻燃性能方面存在不足，因此本研究的意义在于开发一种
新型的EGAPP膨胀阻燃ABS基木塑复合材料，以提升其阻燃性能，并研究其制备过程和性能特点。
二、研究内容
本研究将以ABS基木塑复合材料为原料，添加EGAPP膨胀剂、阻燃剂等助剂，通过熔融共混制备EGAPP膨胀阻燃ABS基木塑复合材料。
同时，利用红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）、差热分析（DSC）等技术对复合材料的结构、热稳定性和热性能进行表征分析，探讨EGAPP膨
胀阻燃剂对木塑复合材料性能的影响。
三、研究方法和技术路线
（1）材料：ABS、木粉、EGAPP膨胀剂、阻燃剂等助剂。
（2）制备方法：通过熔融共混法制备EGAPP膨胀阻燃ABS基木塑
复合材料。
（3）表征方法：利用红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）、差热分析（DSC）等技术对复合材料的结构、热稳定性和热性能进行表征分析。
（4）技术路线：木塑复合材料制备→添加助剂→熔融共混→热稳定性测试→热性能测试→性能分析和评估。
四、预期研究成果
本研究预期可以得到一种新型的EGAPP膨胀阻燃ABS基木塑复合材料，并对其制备过程和性能特点进行研究和表征。
同时，研究结果可以
为木塑复合材料的应用提供新的思路和方向，推动该材料的发展和应用。
锥形量热仪法研究APP、磷酸铵处理木塑复合材料的阻燃性能【摘要】本文以APP、磷酸铵处理木塑复合材料，利用锥形量热仪（CONE）对其阻燃后的木塑复合材料燃烧性能进行评价，进一步探讨阻燃剂种类对燃烧性能的影响。
结果表明，磷酸铵与APP的加入能够显著降低木塑复合材料的热释放速率、总放热量以及总烟释放量，显著增加了木塑复合材料的成炭率，对木塑复合材料的阻燃、抑烟都起到了很好的效果。
【关键词】APP；磷酸铵；锥形量热仪；阻燃近年来，在阻燃材料研究领域开始采用一种集燃烧释热、失重、发烟及烟气成分研究为一体的先进方法——锥形量热仪（cone calorimeter，简称CONE）法[1]。
锥形量热仪（CONE）法不仅是一种强有力的材料阻燃性能的评价方法[2]，而且可用于材料阻燃机理的研究[3]。
由于CONE能够同时给出试样燃烧过程中质量、热效应、发烟及部分尾气成分随时间的变化关系，各种信息有可靠的相互补充和印证作用，因而对研究反应机理很有价值。
对于组成和结构变异性很大的木材而言，由于CONE实验所使用的样品量相对于其他分析方法要大得多，因而实验结果比较有代表性。
此外，CONE实验可在模拟火灾条件下进行，这是该方法的又一突出的优点[4-5]。
本文主要就APP、磷酸铵处理的木塑复合材料，利用锥形量热仪对其阻燃后的木塑复合材料燃烧性能进行评价，进一步探讨阻燃剂种类对燃烧性能的影响。
具体研究的阻燃配方见表1，按表1配方制得的木塑复合材料试样1、2、3和4进行锥形量热仪分析，结果见表1。
1 实验部分1.1 主要原料与试剂杉木粉：60目，浙江省临安市明珠木粉厂；高密度聚乙烯（HDPE）：5000S，中国石化扬子石油化工有限公司；聚磷酸铵（APP）：摩尔质量>1 000 g/mol，杭州捷尔思阻燃化工有限公司；磷酸铵：武汉华创化工有限公司。
1.2 主要仪器与设备转矩流变仪：XSS-300，上海科创橡塑机械设备有限公司；Standard 锥形量热仪（CONE），英国FTT 公司。
锥形量热仪法研究APP、磷酸铵处理木塑复合材料的阻燃性能【关键词】app；磷酸铵；锥形量热仪；阻燃近年来，在阻燃材料研究领域开始采用一种集燃烧释热、失重、发烟及烟气成分研究为一体的先进方法——锥形量热仪（cone calorimeter，简称cone）法[1]。
锥形量热仪（cone）法不仅是一种强有力的材料阻燃性能的评价方法[2]，而且可用于材料阻燃机理的研究[3]。
由于cone能够同时给出试样燃烧过程中质量、热效应、发烟及部分尾气成分随时间的变化关系，各种信息有可靠的相互补充和印证作用，因而对研究反应机理很有价值。
对于组成和结构变异性很大的木材而言，由于cone实验所使用的样品量相对于其他分析方法要大得多，因而实验结果比较有代表性。
此外，cone 实验可在模拟火灾条件下进行，这是该方法的又一突出的优点[4-5]。
本文主要就app、磷酸铵处理的木塑复合材料，利用锥形量热仪对其阻燃后的木塑复合材料燃烧性能进行评价，进一步探讨阻燃剂种类对燃烧性能的影响。
具体研究的阻燃配方见表1，按表1配方制得的木塑复合材料试样1、2、3和4进行锥形量热仪分析，结果见表1。
1 实验部分1.1 主要原料与试剂杉木粉：60目，浙江省临安市明珠木粉厂；高密度聚乙烯（hdpe）：5000s，中国石化扬子石油化工有限公司；聚磷酸铵（app）：摩尔质量>1 000 g/mol，杭州捷尔思阻燃化工有限公司；磷酸铵：武汉华创化工有限公司。
1.2 主要仪器与设备转矩流变仪：xss-300，上海科创橡塑机械设备有限公司；standard 锥形量热仪（cone），英国ftt 公司。
1.3 以磷酸铵为主要阻燃剂制备阻燃木塑复合材料的工艺方法1）阻燃木粉的制备：先称取磷酸铵溶解于水中，然后将木粉浸渍在磷酸铵的水溶液中，浸渍10h后，放在100℃鼓风干燥箱中干燥10h，制得阻燃木粉。
2）阻燃木塑复合材料的制备：将阻燃木粉，阻燃pe与马来酸酐接枝聚乙烯（接枝率为0.6%）等，在容器中初步混合后加入转矩流变仪混合器中，于160℃熔融混炼均匀，然后冷却破碎，制得破碎料。
塑料工业C H I N AP L A S T I C S I ND U S T R Y 第37卷第12期2009年12月＊浙江省重大科技专项(优先主题)(2008C 13G 2150004),杭州市科技计划项目(20081533F 04)＊＊联系人l u q u n @263.n e t作者简介:李珊珊,女,1984年生,硕士研究生,主要从事木塑复合新材料的研究。
A P P 在P E 基木塑复合材料中的阻燃作用研究李珊珊1,吕 群1,＊＊,张清锋1,来国桥2(1.杭州师范大学,浙江杭州310036;2.有机硅化学及材料技术教育部重点实验室,浙江杭州310036) 摘要:研究了阻燃剂聚磷酸胺(A P P )用量、木粉用量、A P P 与季戊四醇(P E R )复配比例对P E 基木塑复合材料阻燃性能的影响。
用T G A 和S E M 分析了A P P 在P E 基木塑复合材料中的阻燃作用机理。
结果表明:A P P 对木塑复合材料的阻燃规律与其对塑料的阻燃规律有所不同,木塑复合材料中存在的大量木粉对A P P 的阻燃具有明显的协效作用,而P E R 的协效作用却不显著;随着A P P 用量或木粉用量的增加,木塑复合材料的极限氧指数(L O I )均显著增加。
T G A 和S E M 分析表明,燃烧后残炭量增加与膨胀发泡是A P P 在木塑复合材料中具有阻燃性的主要原因。
关键词:木塑复合材料;阻燃性;聚磷酸铵;季戊四醇中图分类号:T Q 314.24+8 文献标识码:A 文章编号:1005-5770(2009)12-0060-04S t u d y o nE f f e c t o f A P Po nF l a m e R e t a r d a n c y o f Wo o d -p l a s t i c B a s e dP EC o m p o s i t eL I S h a n -s h a n 1,L UQ u n 1,Z H A N GQ i n g -f e n g 1,L A I G u o -q i a o2(1.H a n g z h o uN o r m a l U n i v e r s i t y ,H a n g z h o u 310036,C h i n a ;2.K e y L a b o r a t o r y o f S i l i c o nC h e m i s t r y a n dM a t e r i a l T e c h n o l o g y ,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n ,H a n g z h o u 310036,C h i n a )A b s t r a c t :T h e e f f e c t s o f a m m o n i u mp o l y p h o s p h a t e(A P P ),w o o d -p o w d e r c o n t e n t a n d r a t i o o f A P P /p e n -t a e r y t h r i t o l (P E R )o n f l a m e r e t a r d a n c y o f w o o d -p l a s t i c b a s e d p o l y e t h y l e n e(P E )c o m p o s i t e s w e r e s t u d i e d .T h e f l a m e r e t a r d a n c y m e c h a n i s mo f A P P i n w o o d p l a s t i c b a s e d P Ec o m p o s i t e s w a s s t u d i e d b y t h e r m a l g r a v i m e t -r i c a n a l y s i s(T G A )a n d s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p y(S E M ).T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e f l a m e r e t a r d a n c y l a w s o f A P Pi n w o o d -p l a s t i c c o m p o s i t e s w e r e d i f f e r e n t f r o mt h a t i n p l a s t i c .Al a r g e a m o u n t o f w o o d -p o w d e r i n w o o d -p l a s t i c c o m p o s i t e s h a d a n o b v i o u s s y n e r g i s t i c e f f e c t o n f l a m e r e t a r d a n c y o f A P P ,w h i l e P E Rw a s l i m i t e d .T h e l i m i t e d o x y g e n i n d e x(L O I )o f i n c r e a s e d w i t h i n c r e a s i n g t h e c o n t e n t o f w o o d -p o w d e r o r A P P .T h e T G A a n d S E M a n a l y s i s i n d i c a t e dt h a t t h e m a i n r e a s o n s t h a t A P Ph a df l a m e r e t a r d a n c y e f f e c t i nP Ew o o d p l a s t i c c o m p o s i t e s w e r e t h e a m o u n t o f r e s i d u a l c h a r i n c r e a s e d a n d e x p a n s i o n f o a ma f t e r b u r n i n g .K e y w o r d s :P o l y e t h y l e n e /W o o d P l a s t i c C o m p o s i t e ;F l a m e R e t a r d a n c y ;A m m o n i u mP o l y p h o s p h a t e ;P e n t a e r y t h r i t o l 木塑复合材料(W P C )的主要原料是农林废弃物(植物纤维)和废旧塑料,其产品主要用作木材的替代品。
开发木塑复合材料对于废弃物综合利用、环境保护和缓解天然木材日趋紧张的压力都具有十分重要的意义,因而受到了全世界的广泛重视。
近年来,木塑复合材料得到了快速的发展和广泛的应用。
但是,由于木塑复合材料中的主要原料植物纤维与塑料(特别是聚烯烃塑料)都是易燃材料,因此,木塑复合材料不具备阻燃性,具有消防安全隐患,从而在相当的程度上限制了这种绿色环保产品的应用范围。
因此,近年来,木塑复合材料的阻燃性研究越来越受到人们的重视。
木塑复合材料的主要成份为植物纤维和塑料,虽然纯植物纤维(如木材)和纯塑料的阻燃性研究较多[1-4],但是,木塑复合材料的阻燃规律既不同于植物纤维,也不同于塑料。
目前,木塑复合材料的阻燃性研究很少,因而对木塑复合材料阻燃规律了解还相当不够。
本文以聚磷酸铵(A P P )为阻燃剂,制备了阻燃P E 基木塑复合材料,研究了A P P 的添加量、A P P 与季戊四醇(P E R )的复配比、木粉用量对P E·60·第37卷第12期李珊珊等:A P P 在P E 基木塑复合材料中的阻燃作用研究基木塑复合材料极限氧指数(L O I )的影响,并用热失重分析仪(T G A ))和扫描电子显微镜(S E M ))研究了A P P 在P E 基木塑复合材料中的阻燃作用机理。
1 实验部分1.1 主要原料杉木粉:60目,浙江省临安市明珠木粉厂;高密度聚乙烯(H D P E ):5000S ,中国石化扬子石油化工有限公司;A P P :摩尔质量>1000g /m o l ,杭州捷尔思阻燃化工有限公司;P E R :化学纯,上海凌峰化学试剂有限公司;马来酸酐接枝聚乙烯(P E -g -M A H ):接枝率0.6%,自制。
1.2 主要仪器及设备注塑机:T Y -400S ,杭州大禹机械有限公司;转矩流变仪:X S S -300,上海科创橡塑机械设备有限公司;氧指数测定仪:承德大华试验机有限公司;热重分析仪(T G A ):N E T Z S C H 公司;扫描电子显微镜(S E M ):H I T A C H I S -3000N ,株式会社日立制作所。
1.3 阻燃木塑复合材料的制备先将木粉在110℃烘干8h ,至含水量(质量分数)<2%。
按配方称取一定量干木粉、H D P E 、A P P 、P E R 、P E -g -M A H 等,在容器中初步混合后加入转矩流变仪混合器中,于160℃熔融混炼均匀,然后冷却破碎,制得破碎料。
将破碎料加入注塑机进行注塑,制得木塑复合材料试样。
1.4 L O I 测定和T G A 、S E M 分析L O I 测试:木塑复合材料的L O I 按G B /T 2406—1993测试。
T G A 分析:将木塑复合材料破碎成粉状,取粉状试样放入T G A 测定热失重曲线,升温速率为10℃/m i n ,测定温度范围为30～850℃,保持氮气气氛。
S E M 分析:将木塑复合材料点燃,在空气中充分燃烧后,取冷却后的燃烧残余物经真空镀金后用S E M 观察。
2 结果与讨论2.1 A P P 用量对木塑复合材料L O I的影响固定木塑材料的配方为木粉60份、H D P E 32份、P E -g -M A H 8份,按表1的阻燃剂配方,制备不同A P P 用量的木塑复合材料,测定其L O I ,结果见图1中的曲线A 。
由图1中的曲线A 可见,随着A P P 用量的提高,木塑复合材料的L O I 显著增加,这说明,加入A P P 对于提高木塑复合材料的阻燃性具有明显效果,这种现象与P E 塑料的阻燃规律[5]明显不同。
