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有机硅阻燃木塑复合材料的制备及性能研究(2)

时间:2020-01-16 15:10来源:毕业论文
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

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`751*文+论]文|网\www.751com.cn,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。

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