近年來(lái),塑木復(fù)合材料作為一種綠色環(huán)保型材料在國(guó)內(nèi)取得了飛速的發(fā)展,因其具有優(yōu)異的抗沖擊性能、加工性能,而且材料光滑平整易于后期裝飾,因此在建筑、包裝、室內(nèi)外裝飾等方面都得到了廣泛應(yīng)用,并且具有多種發(fā)展方向。塑木復(fù)合材料的阻燃劑種類繁多,根據(jù)化學(xué)成分可分有機(jī)型和無(wú)機(jī)型。磷系阻燃劑能更好促進(jìn)材料的成炭現(xiàn)象,其中聚磷酸銨(APP)具有低煙、無(wú)毒的優(yōu)點(diǎn),目前被大量用于聚丙烯(PP)、塑木等的阻燃。無(wú)機(jī)氫氧化物阻燃劑因其無(wú)毒無(wú)害,燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體且價(jià)格低廉,已經(jīng)成為最常用的阻燃劑。常用無(wú)機(jī)氫氧化物阻燃劑主要有氫氧化鋁(ATH)、氫氧化鎂(MH)。有研究阻燃劑采用APP和ATH,依次采用烘干、混合、熱壓等工藝,制備出阻燃型塑木復(fù)合材料,然后改變兩種阻燃劑的配比,探究純APP的用量、磷鋁阻燃劑復(fù)配在阻燃塑木復(fù)合材料時(shí)產(chǎn)生的協(xié)效作用。

為改善塑木復(fù)合材料的阻燃性能,拓寬塑木的功能性,以聚磷酸銨(APP)和氫氧化鋁(ATH)為阻燃劑,通過高速混合和熱壓的方式制備出松木粉/PE復(fù)合材料,進(jìn)而研究APP/ATH協(xié)效阻燃劑的不同質(zhì)量比對(duì)塑木 極限氧指數(shù)、垂直燃燒性能及燃燒殘?zhí)啃蚊驳挠绊憽=Y(jié)果表明,APP復(fù)配ATH樣本的LOI均優(yōu)于單獨(dú)添加APP以及單獨(dú)添加ATH樣本的LOI。當(dāng)m(APP):m(ATH)=2∶1時(shí),樣本的LOI值最高;當(dāng)APP和ATH的質(zhì)量比為2∶1和1∶2時(shí),樣本的垂直燃燒等級(jí)均達(dá)到V-0級(jí)。通過掃描電鏡觀察,樣本中阻燃劑APP和ATH的質(zhì)量比為2∶1時(shí),炭層結(jié)構(gòu)更加完整致密;樣本中阻燃劑APP和ATH的質(zhì)量比為1∶2時(shí),樣本燃燒后的表層結(jié)構(gòu)變得較為松散,表面的縫隙和孔洞也相應(yīng)增多。塑木的LOI值會(huì)隨著聚磷酸銨用量的增加而逐漸增大,是聚磷酸銨的氣相稀釋機(jī)制所致,點(diǎn)燃樣品后分解成NH3和水蒸氣,稀釋空氣和揮發(fā)性氣體;另外,聚磷酸銨降解形成的炭層也起到了減少助燃物、降低表層溫度的作用。一定程度提高復(fù)合材料的阻燃性能。未添加阻燃劑的復(fù)合材料的燃燒殘留物質(zhì)幾乎無(wú)成炭跡象。向復(fù)合材料中添加的阻燃劑為純APP時(shí),火焰熄滅后材料表面出現(xiàn)了大量的裂縫,這些裂縫的存在在一定程度上能阻隔火焰蔓延時(shí)材料表面和助燃劑的接觸,并起到降溫作用。
摘編自:《APP/ATH對(duì)木塑復(fù)合材料的協(xié)效阻燃》侯慧穎等







