生瑜 郑守扬 朱德钦

(福建师范大学，福州，350007)



阻燃型聚丙烯基木塑复合材料的正交优化1)

生瑜 郑守扬 朱德钦

(福建师范大学，福州，350007)

为获得性能良好的阻燃型聚丙烯基木塑复合材料(WPC)，从理论上估算WPC中木粉(WF)所含的羟基(—OH)，以指导调整膨胀型阻燃剂(IFRs)中聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)的比例及用量，通过正交试验对其进行优化。利用前期试验得到的协效剂组MgO/EG/SiO2(其组成为m(MgO)∶m(可膨胀石墨，EG)∶m(SiO2)=1∶5∶5，配比为m(IFRs)∶m(MgO/EG/SiO2)=1.00∶0.18)对优化后的APP/PER进行阻燃增效，进一步提高WPC的阻燃性能。结果表明，当m(APP)∶m(PER)=2.0∶0.6、IFRs的质量分数为25%时的IFRs1对WPC的阻燃效果最为显著。IFRs1及MgO/EG/SiO2的同时加入可有效提高WPC的热稳定性，其残炭率提高至24.79%。WPC/IFRs1的热释放速率峰和总热释放量比WPC分别降低了33.9%和10.4%，WPC/IFRs1/MgO/EG/SiO2的热释放速率峰和总热释放量比WPC分别降低了39.15%和15.99%。硅烷偶联剂KH550、钛酸酯偶联剂NDZ-201和铝酸酯偶联剂DL-411-DF处理均能提高WPC/IFRs1/MgO/EG/SiO2的力学性能和阻燃性能，其中KH550的效果最好。

正交试验；聚丙烯；木塑复合材料；膨胀型阻燃剂；协效剂；表面改性

木塑复合材料(WPC)的主要原料，即植物纤维和塑料的易燃性在很大程度上限制了产品的应用范围。改善WPC的阻燃性能越来越受重视。由酸源、碳源及气源组成的膨胀型阻燃剂(IFRs)是聚烯烃无卤阻燃最有效的方式之一[1-2]，阻燃时依靠3种成分的协同作用在材料表面形成稳定的泡沫炭层，隔绝热量传递和可燃性气体溢出，中断燃烧，并防止熔体滴落[3]。聚磷酸铵(APP)是目前应用最为广泛的酸源，并兼有气源的作用[4]。来源广泛、价格便宜的季戊四醇(PER)是最常用的碳源。……