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氧指數(shù)測(cè)定儀評(píng)定納米阻燃劑對(duì)木塑復(fù)合材料阻燃性的影響

木塑復(fù)合材料作為一種新型材料,性能充分體現(xiàn)了木材和塑料的優(yōu)勢(shì),且不含甲醛成分,在國(guó)外廣泛應(yīng)用于室外建筑材料。由于熱塑性塑料和木質(zhì)纖維均為碳?xì)浠衔铮谟雒骰鸹蛟诩訜岬那闆r下均易燃燒,所以WPC是一類(lèi)易燃的復(fù)合材料,而且在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體,因而限制了其使用范圍,因此在生產(chǎn)過(guò)程中往往需要添加阻燃劑。木塑復(fù)合材的阻燃涉及到對(duì)木材組分阻燃和對(duì)聚合物的阻燃。聚烯烴和木材的阻燃常采用無(wú)機(jī)阻燃劑(氫氧化鋁、氫氧化鎂等)、含鹵阻燃劑(十溴二苯醚等)和含磷阻燃劑(聚磷酸銨、磷酸酯等)等品種,其中氫氧化鎂與氫氧化鋁等無(wú)機(jī)阻燃劑因價(jià)格低廉,熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)異,并具有無(wú)毒和抑煙等優(yōu)點(diǎn)而受到關(guān)注。木塑復(fù)合材料阻燃性能通常使用氧指數(shù)測(cè)定儀測(cè)試,上海千實(shí)精密機(jī)電科技有限公司是一家紡織測(cè)試儀器生產(chǎn)廠家,能夠提供各種紡織類(lèi)檢測(cè)儀器,歡迎有需求的客戶(hù)及時(shí)電詢(xún)。


氧指數(shù)測(cè)定儀用于測(cè)定聚合物燃燒過(guò)程中所需要氧的體積百分比,適合于測(cè)試固體材料、層壓材料、泡沫塑料、織物、軟片和薄膜等材料的阻燃性能。
試驗(yàn)材料:
刨花樹(shù)種主要為云南松與桉樹(shù),初始含水率5.8%。高密度聚乙烯(HDPE)粒料,密度為0.941g/cm3~0.963g/cm3。工業(yè)級(jí)硅烷偶聯(lián)劑。分解溫度350℃。納米氫氧化鋁(納米ATH),短軸方向50-60nm,長(zhǎng)軸方向300-400nm。分析純非納米氫氧化鋁(非納米ATH)。
木塑復(fù)合材制備:
木塑復(fù)臺(tái)材的木塑比例為6:4,硅烷偶聯(lián)劑用量為2%。將塑料、刨花、偶聯(lián)劑廈阻燃劑按比側(cè)在攪拌機(jī)中充分混合,手工鋪裝成305mmx350mm的疏松板坯。在室溫狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)壓(預(yù)壓壓力為1MPa,預(yù)壓時(shí)問(wèn)30s),然后放八平板硫化機(jī)中進(jìn)行熱壓成型。術(shù)塑復(fù)合材名義密度設(shè)定為0.89/cm3,名義厚度10xma。主要熱壓參數(shù);熱壓溫度180℃。熱壓時(shí)間12rain,熱壓壓力2MPa。
性能測(cè)試:
木塑復(fù)臺(tái)材氧指數(shù)按GB/T 2406-1993進(jìn)行測(cè)試,木塑復(fù)臺(tái)材力學(xué)性能參照《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法GB/T 17657.1999》進(jìn)行檢測(cè)。
阻燃劑種類(lèi)對(duì)WPC氧指數(shù)的影響:
圖1采用了5種阻燃劑,其中l代表納米MH,Ⅱ代表納米ATH,Ⅲ代表非納米ATH,IV代表納米ATH+納米MH(比例1:1)。V代表納米ATn+非納米ATH(比倒1:1),阻燃劑用量為12%。


圖1加入不同阻燃劑復(fù)臺(tái)材料的氧指數(shù)
由圖1可見(jiàn):納米阻燃劑要比非納米阻燃劑的阻燃性能好;單獨(dú)使用納米MH和ATH,納米ATH要略好于納米MH;納米MH和納米ATH混合使用,能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng);納米ATH和非納米ATH混臺(tái)使用,產(chǎn)生反協(xié)同效應(yīng)。這是因?yàn)榧{米粒子顆粒小,比表面積大,加上納米粒子自身的尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)。增加了阻燃劑與基體之間的接觸面積,增強(qiáng)了阻燃劑與基體界面的相互作用和親和性,改善兩者的相容性;MH與ATH吸收的熱量分別為1.42MJ/kg、1.2MJ/kg,而且MH的熱分解溫度高,理論上應(yīng)該是納米MH的阻燃效果要比納米ATH好,而本實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了納米ATH要略好于納米MH,這是由于兩者不是同一產(chǎn)品,雖都是納米級(jí),但尺寸還是存在差異,這就影響了其阻燃效果。

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