發(fā)布時間：2020-12-22 05:23

　　以低密度聚乙烯（LDPE）、桉木粉為原料,馬來酸酐接枝低密度聚乙烯（LDPE-g-MAH）為共混增容劑,基于9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（DOPO）制備的有機磷阻燃劑（D-bp）與無機阻燃劑三氧化二銻（Sb₂O₃）,利用熔融共混法制備了有機/無機協(xié)同阻燃木塑復(fù)合材料（WPC）,并通過錐形量熱和熱重分析（TGA）對其阻燃性能、熱性能進行分析。結(jié)果表明,D-bp與Sb₂O₃具有良好的協(xié)同阻燃效果,當(dāng)D-bp和Sb₂O₃母粒添加量分別為7.5%和5%時,WPC的峰值熱釋放速率（p-HRR）、總熱釋放量（THR）和有效燃燒熱（EHC）為346.2 kW/m²、94.8 MJ/m²和24.6 MJ/kg,與未改性WPC相比分別降低了28.2%、28.3%和22.2%;失重5%的溫度和殘?zhí)柯蕿?54.4℃和21.5%,分別提高了97.2℃和8.9個百分數(shù)。 

【文章來源】：塑料工業(yè). 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

WPC的熱釋放速率

圖1和圖2分別為WPC的熱釋放速率曲線和總熱釋放量曲線，錐形量熱測試相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示。從圖1和圖2可知，與未阻燃改性的WPC相比，單獨加入有機磷阻燃劑D-bp時(試樣2#和5#),WPC的峰值熱釋放速率和總熱釋放量均明顯降低;在此基礎(chǔ)上同時加入無機阻燃劑Sb2O3與其復(fù)配，WPC的峰值熱釋放速率和總熱釋放量呈下降趨勢，并且復(fù)配后的阻燃效果要優(yōu)于單獨添加更多D-bp的情況(例如3#、4#與5#對比)。當(dāng)D-bp和Sb2O3母粒添加量分別為7.5%和5%時(試樣7#)，峰值熱釋放速率和總熱釋放量分別為346.2 kW/m2和94.8 MJ/m2，降幅高達28.2%和28.3%。另外從表2也能看到，隨著有機/無機阻燃劑添加量的增加，WPC的點燃時間延長，由23 s提高至34 s;而有效燃燒熱持續(xù)下降，由31.6 M J/kg降低至24.6 M J/kg，降幅為22.2%。結(jié)果表明，與單獨添加D-bp相比，D-bp與Sb2O3復(fù)配具有良好的協(xié)同阻燃效果，使WPC的阻燃性能提升更明顯。2.2 WPC的殘?zhí)繑?shù)碼相片圖

圖4為WPC的TGA曲線。從圖4可以看出，未阻燃改性的WPC失重5%的熱分解溫度和殘?zhí)柯史謩e僅為157.2℃和12.6%。單獨添加D-bp,WPC的熱性能提升并不明顯，當(dāng)D-bp添加量為7.5%時(試樣5#)，失重5%的熱分解溫度和殘?zhí)柯蕿?95.5℃和18.1%，提升幅度僅為38.3℃和5.5個百分數(shù)。隨著加入Sb2O3與D-bp進行復(fù)配，WPC失重5%的熱分解溫度和殘?zhí)柯孰S著有機/無機阻燃劑添加量的增加而顯著提高。當(dāng)D-bp和Sb2O3母粒添加量分別為7.5%和5%時(試樣7#)，其失重5%的熱分解溫度和殘?zhí)柯蕿?54.4℃和21.5%，分別提高了97.2℃和8.9個百分數(shù)。其原因為D-bp與Sb2O3具有良好的協(xié)同阻燃效應(yīng)，基于D-bp含有熱穩(wěn)定性較高的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)，以及Sb2O3本身優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，兩者可以促進WPC在燃燒過程中生成更加穩(wěn)固的阻燃屏障，使其可以作為氧氣和基體之間的隔離層來阻隔氧氣、熱量和火焰進入基體內(nèi)部，從而提升WPC的熱性能，其影響規(guī)律與阻燃性能測試結(jié)果基本一致。圖4 WPC的熱重曲線

【參考文獻】：
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本文編號：2931210