热塑性塑料基/稻壳粉复合材料的发烟特性

应用锥形量热仪研究稻壳粉填充常见热塑性塑料聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)复合材料在燃烧过程中的发烟行为.结果表明:在热辐射功率50 kW/m~2下,PVC/稻壳粉复合材料点燃时间最长.燃烧早期阶段,PVC/稻壳粉的烟释放速率和总烟释放量远大于PE/稻壳粉和PP/稻壳粉.在整个燃烧过程中,PE/稻壳粉总烟释放量最大,PP/稻壳粉最小,PVC/稻壳粉的CO产生速率一直远大于其它两者,而PE/稻壳粉和PP/稻壳粉的CO产生速率相近.CO_2生成速率大小次序依次为PE/稻壳粉、PP/稻壳粉和PVC/稻壳粉.分析比较得出PE/稻壳粉和PP/稻壳粉复合材料两者的发烟特性相近,而PVC/稻壳粉复合材料发烟特性明显不同于前两者.     

PP/稻壳粉复合材料的等温结晶行为研究

采用差示扫描量热法研究了聚丙烯(PP)及PP/稻壳粉复合材料的等温结晶行为,同时利用Avrami方程分析了纯PP和PP/稻壳粉复合材料的等温结晶动力学。结果表明:结晶温度对PP及PP/稻壳粉复合材料的结晶行为具有明显的影响,随着结晶温度的升高,结晶时间延长、结晶速率下降;在等温结晶过程中得到的Avrami指数在2.03~2.5之间,PP及PP/稻壳粉复合材料的晶体为二维盘状生长;稻壳粉在复合材料中起到了良好的异相成核作用,显著地提高了PP的结晶速率。     

纳米水滑石/氧化锌/氧化镁复合改性聚氯乙烯的燃烧特性

采用原位悬浮聚合制备了聚氯乙烯/纳米水滑石（PVC/HT）复合材料,并进一步与ZnO、MgO复合。采用锥形量热仪分析了PVC/HT/ZnO/MgO复合材料的燃烧特性。结果表明,HT、ZnO、MgO在PVC基体中分散良好,HT/ZnO/MgO对降低PVC燃烧过程中的热释放速率和烟雾释放速率有良好的协同作用。PVC/HT/ZnO/MgO(95/5/3/3)复合材料的最大热释放速率和最大烟雾释放速率比纯PVC降低了50 %以上,残留率明显提高。PVC/HT/ZnO/MgO复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度均大于PVC/ZnO/MgO复合材料。     

硅胶与膨胀型阻燃剂复配阻燃LGF/PP复合材料的性能研究

研究硅胶(SG)作为协效剂与IFR协同阻燃LGF/PP复合材料的性能。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、锥形量热仪(CONE)、热重分析法(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、力学性能等测试表征LGF/PP/IFR/SG阻燃复合体系的性能。结果表明:当硅胶用量为2%时,阻燃复合材料的LOI为29.4%,且燃烧等级达到V-0级;CONE测试结果表明LGF/PP/IFR/SG阻燃复合材料的第一热释放速率峰值降低,而第二热释放速率峰消失;LGF/PP/IFR/SG阻燃复合材料具有较好的热稳定性,且产生致密均匀的炭层;并研究硅胶用量对复合材料力学性能的影响。     

PP/LGF复合材料的膨胀性阻燃与协效阻燃性能

采用膨胀型阻燃剂(IFR)及协效剂海泡石(SP)对长玻璃纤维增强聚丙烯(PP/LGF)复合材料进行阻燃,通过双螺杆挤出机制备了PP/LGF母粒,IFR母粒和SP母粒,然后将这3种母粒通过注塑机制备了PP/LGF/IFR/SP复合材料,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试、锥形量热仪、热重分析、扫描电子显微镜、力学性能测试等表征PP/LGF各阻燃复合体系的性能。结果表明,当IFR质量分数为22%时,PP/LGF/IFR阻燃复合材料的LOI为28.8%,且垂直燃烧等级达到V–0级;锥形量热仪测试结果表明加入IFR及SP后阻燃复合体系的第一热释放速率峰值降低,而第二热释放速率峰消失;SP质量分数为1%,IFR质量分数为21%的PP/LGF/IFR/SP阻燃复合材料LOI为29.6%,垂直燃烧等级达到V–0级,热释放速率峰值和总热释放量得到有效降低,热稳定性最好,且燃烧时产生致密的炭层覆盖于玻璃纤维表面,同时加入1%SP后复合材料的力学性能下降幅度相对较小。     

热氧老化对无卤膨胀阻燃PP/LGF复合材料性能的影响

用熔融共混法制备了膨胀阻燃剂填充长玻纤增强聚丙烯(PP/LGF)复合材料,并采用热烘箱老化法,研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。通过热分析、锥形量热、极限氧指数、垂直燃烧测试对其热解和燃烧性能进行了研究。结果表明,随着老化时间的延长,PP/LGF复合材料的极限氧指数值明显提高,且垂直燃烧等级基本保持不变;并且复合材料的热释放速率峰值、热释放速率平均值和总热释放速率值不断增大。热氧老化对PP/LGF复合材料的最大热失重速率所对应的温度无太大影响,但却显著降低了复合材料的起始分解温度。     

聚氯乙烯/植物纤维木塑复合材料的性能研究

以植物纤维、聚氯乙烯(PVC)为原材料制备植物纤维/PVC木塑复合材料,研究了植物纤维种类与含量及偶联剂含量对复合材料洛氏硬度、冲击强度、弯曲强度以及拉伸强度等力学性能的影响。结果表明,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的硬度最大,40%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料硬度最小,复合材料的硬度几乎不随花生壳粉含量的变化而变化,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度都最大。植物纤维/PVC木塑复合材料的吸水性能随着稻壳粉和花生壳粉等植物纤维含量的增加而增强,50%含量稻壳粉/PVC木塑复合材料的吸水率最大。添加偶联剂的稻壳粉填充PVC木塑复合材料的力学性能有所提高,吸水性降低,在一定程度上提高材料的耐磨性能,降低损耗。     

聚氯乙烯/植物纤维木塑复合材料的性能研究

以植物纤维、聚氯乙烯(PVC)为原材料制备植物纤维/PVC木塑复合材料,研究了植物纤维种类与含量及偶联剂含量对复合材料洛氏硬度、冲击强度、弯曲强度以及拉伸强度等力学性能的影响。结果表明,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的硬度最大,40%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料硬度最小,复合材料的硬度几乎不随花生壳粉含量的变化而变化,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度都最大。植物纤维/PVC木塑复合材料的吸水性能随着稻壳粉和花生壳粉等植物纤维含量的增加而增强,50%含量稻壳粉/PVC木塑复合材料的吸水率最大。添加偶联剂的稻壳粉填充PVC木塑复合材料的力学性能有所提高,吸水性降低,在一定程度上提高材料的耐磨性能,降低损耗。     

稻壳粉/PP复合材料性能的研究

分别将未处理和经过表面处理的稻壳粉填充到聚丙烯(PP)中,制备了稻壳粉/PP填充复合材料。探讨了稻壳粉改性及其含量对该复合材料性能的影响。结果表明:当稻壳粉含量为40 phr时,稻壳粉/PP复合材料的综合性能较好;另外,相对于未经表面改性处理的稻壳粉,改性稻壳粉的PP填充复合材料的力学性能、热性能、流动性能均有不同程度的提高。     

木质纤维填料对PE–HD基木塑复合材料热性能的影响

分别以木粉、竹粉、稻壳粉三种木质纤维为填料,高密度聚乙烯(PE–HD)为基体,采用模压成型法制备木塑复合材料,对复合材料的热膨胀性能和热失重特性进行了研究。结果表明,三种木质纤维填充PE–HD复合材料的线性热膨胀系数顺序为:PE–HD/木粉复合材料PE–HD/竹粉复合材料PE–HD/稻壳粉复合材料;PE–HD/木粉复合材料的线性热膨胀系数随着木粉含量的增加和木粉粒径的减小而减小,木粉质量分数为65%、粒径为150μm时,复合材料的线性热膨胀系数最小。PE–HD基木塑复合材料的热分解过程分为两个阶段,第一阶段主要为木质纤维分解阶段,第二阶段主要是PE–HD分解阶段;PE–HD/木粉复合材料起始失重温度高于竹粉和稻壳粉填充的复合材料;且PE–HD/木粉复合材料中木粉含量越高,第一阶段分解速率及失重量越大;木粉粒径越小,复合材料起始分解温度越低。