塑木復合材料,是以木粉、秸稈、稻殼等植物纖維為主要 的原料,與塑料基體加工制備而成的一種環保復合材料。木塑復合材料實用性強、無污染、成本低、可循環使用,在建 筑、室內裝修、汽車的內飾、包裝以及運輸貨物等領域被廣泛 使用。然而,木粉和聚乙烯、聚丙烯等材料都易燃燒,被點燃后難以自熄,嚴重威脅人們的生命安全。因此,開展塑木材料的阻燃研究具有重要意義。

采用三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)、次磷酸鋁(AHP)與其他試劑復配構建磷-氮-鋁協效體系的阻燃研究較多,但為達目標阻燃性能所需阻燃添加量較大,對材料的加工性能和機械性能造成一定負面影響。結合磷-氮-鋁協效阻燃特點,有研究探究了次磷酸鋁與三聚氰胺協效阻燃塑木材料的新方法,以期降低阻燃添加量,提升塑木材料的阻燃性能。
材料的熱穩定性能與阻燃性能之間有著緊密聯系,通過熱 重分析測試考察了聚丙烯(PP)、木粉(WCM)、木粉/聚丙烯塑木材料(WPC)和一系列阻燃改性塑木材料的熱穩定性能。PP、WCM及塑木材料的起始熱降解溫度(T5%),最大熱降解溫度 (Tmax),在700oC的殘炭生成量(Rc)。
選取次磷酸鋁(AHP)和三聚氰胺(MN)為阻燃劑,改性由木粉和聚丙烯所制塑木復合材料。木粉/聚丙烯塑木材料(WPC)的極限氧指數(LOI)值僅達22.7%,具有高度易燃性,且燃燒時產生帶火焰熔滴,不能滿足垂直燃燒UL94最低阻燃級別要求。AHP與MN復配構建的阻燃體系,對WPC具有燃燒時熔滴生成抑制作用、殘炭生成協同促進作用和阻燃協效作用。將AHP和MN分別以質量比2∶1、1∶1和1∶2復配,以30wt%的添加量改性WPC,LOI值保持在28.8%~29.1%之間,均可達垂直燃燒UL-94最高阻燃級別V-0級。當阻燃添加量降低為20wt%時,改性木粉/聚丙烯塑木復合材料WPC80/AHP13.3/MN6.7的LOI值達26.5%,獲UL-94V-0級,沖擊強度達5.22kJ/m2。提升了塑木材料的阻燃性能。
摘編自《次磷酸鋁/三聚氰胺協效阻燃木粉/聚丙烯木塑材料的制備與性能研究 》秦穎華等







