有机硅阻燃木塑复合材料的制备及性能研究(2)

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在我们目前所阅读的文献中，研究木塑复合材料的燃烧、热分解和改善阻燃性能等报道较多。木塑复合材料的氧指数、热释放速率(HRR)等燃烧性能优于相对应的塑料，但却比木纤维差。Robert H W[4]等人通过氧指数燃烧测试和锥形量热仪测试发现，木塑复合材料的HRR峰值接近木纤维，而远低于塑料。后有很多的科学家分析木塑复合材料的燃烧特性，认为燃烧过程中可能存在多种物质之间的相互作用。

在我国木塑复合材料的研究中，虽然起步晚但发展的很迅速。木塑复合材料的氧指数(LOI)低于21，属于易燃材料[5]。由于木塑复合材料易燃烧，改进木塑复合材料的阻燃性能成为了研究热点。木塑复合材料的燃烧机理还是一个需要更多研究的项目，主要从塑料阻燃和木纤维阻燃两方面来研究[6-7]。在阻燃技术以后的研究中，考虑更多的是阻燃剂的效率、成本、污染性等。阻燃剂的研究开发依然是木塑复合材料研究中的一个重点[8-9]。

本论文将自制的甲基苯基聚硼硅氧烷及其与SiO2或APP复配阻燃剂加入到聚乙烯基木塑复合材料中，研究该体系的阻燃性能和力学性能。

2.实验部分

2.1实验原料

二苯基二甲氧基硅烷：湖北恒鑫化工有限公司；

二甲基二甲氧基硅烷：无锡市全立化工有限公司；

硼酸：太仓美达试剂有限公司；

二甲苯：分析纯，杭州化学有限公司；

冰醋酸：分析纯，杭州化学有限公司；

钛酸丁酯：上海美兴化工有限公司；

杂木粉：60s，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；

抗氧剂1010：上海另峰化学试剂有限公司论文网；

聚磷酸铵（APP）：摩尔质量>1000 g/mol，杭州捷尔思阻燃化工有限公司；

纳米SiO2：化学纯，杭州万景新材料有限责任公司。

马来酸酐接枝聚乙烯( PE-g-MAH) ：接枝率0.6%，宁波能之光新材料科技有限公司。

2.2实验仪器

转矩流变仪：XSS-300型，上海橡塑成型有限公司；

同向双螺杆挤出机：TSE-30A型，南京瑞亚挤出机械制造有限公司；

塑料注射成型机：SA900/260，宁波海天塑机集团有限公司；

氧指数测定仪：XZT-100，承德试验机有限公司；

平板硫化机：杭州苏桥佳迈机械设备有限公司；

锥形量热仪：Stanton Redcroft，英国FTT公司；

综合热分析仪：STA409PC型，德国耐驰仪器公司；

万能试验机：UTM4204，珠海三思试验设备有限公司；

旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；

傅里叶红外光谱仪：Bruker Tenser 27，德国布鲁克光谱仪器公司；

2.3实验过程

2.3.1甲基苯基聚硼硅氧烷的制备

在500mL的三口烧瓶中加入过量的水和少量的醋酸`优尔*文+论]文|网\www.youerw.com，并加热至80℃，用滴液漏斗逐滴加入按3:2的摩尔配比混合的二苯基二甲氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷，控制滴加速度，10-15分钟内滴加完毕，在80℃条件下恒温搅拌45min，停止搅拌并冷却半小时后，留用下层油层和固体在三口烧瓶中，随后加入二甲苯与硼酸，加热至100℃，搅拌反应5h，冷却、水洗二甲苯溶液，最后在旋转蒸发仪上减压旋蒸，去掉溶剂和低分子量物质，制得甲基苯基聚硼硅氧烷。