木塑复合材料阻燃研究进展

对木塑复合材料(WPC)的阻燃研究进展进行了综合阐述,总结了近几年WPC用阻燃剂及阻燃处理方法的研究成果,并根据研究中存在的问题,着眼于提高阻燃剂的阻燃性及与WPC的相容性,展望了今后木塑复合材料在阻燃剂改性方面的研究方向。     

木塑复合材料阻燃技术研究现状和趋势

综述了近年来木塑复合材料的常用阻燃剂类型（主要指无卤阻燃剂）、阻燃处理工艺及其阻燃性能的研究现状,对木塑复合材料的燃烧性能进行了分析,并结合木塑复合材料在阻燃方面存在的问题对其未来发展方向进行了展望。     

再生聚丙烯/木粉复合材料性能研究

研究木粉用量、PP-g-MAH相容剂、WBG晶型改性剂，对再生聚丙烯／未粉复合材料性能和结构形态的影响。试验结果表明：PP-g-MAH能增加木塑复合材料的相容性，提高木塑复合材料的性能；适量木粉能提高复合材料的拉伸模量、弯曲性能和热变彤温度，但材料的冲击强度和断裂伸长率有所降低。添加WBG晶型改性剂，能改善复合材料的晶体结构，提高材料的塑性。     

阻燃剂的种类及添加方法对刨花板性能影响的研究

研究了不同的阻燃剂及不同施加方法对刨花板阻燃性能的影响。试验结果表明:①单独使用硼系阻燃剂或磷-氮系阻燃剂(P-N),当其添加量在≤9刨花板的阻燃性会随着阻燃剂添加量的增加而提高。板也具有较好的物理力学性能。当阻燃剂的添加量>12％时,板阻燃性的提高不明显,板的物理力学性能却明显降低。②同样,当混合阻燃剂在适当的范围内,刨花板具有高的阻燃性和好的物理力学性能。③阻燃剂的添加方法对刨花板的阻燃性和物理力学性能也有一定的影响。本试验中添加方法1和2制的板具有好的阻燃性和高的物理力学性能。方法4的板具有较低的胶合性能是由于胶粘剂中的大分子阻燃剂影响脲醛树脂胶的胶合。     

添加丙纶纤维及其改性处理对木塑复合材料性能的影响

就木塑纤维复合材料组分中添加丙纶纤维和对丙纶纤维进行改性预处理,改性剂的种类及改性剂的添加方式等引起材料物理力学性能和成网性能、模压性能的变化进行了研究。试验表明：添加丙纶纤维有助于改善材料的成网性能,使之成为具有良好模压性能的材料;对丙纶纤维进行改性的预处理可提高复合材料的物理力学性能;改性剂添加到木纤维中的工艺过程比对丙纶纤维进行预处理的工艺过程简单,并可以达到对丙纶纤维进行预处理的相同效果。     

纳米二氧化硅/有机磷协同阻燃木塑复合材料性能的研究

以桉木粉、低密度聚乙烯（LDPE）和马来酸酐接枝低密度聚乙烯（LDPE-g-MAH）为主要原料,采用熔融共混法制备木塑复合材料（WPC）,并以γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性纳米二氧化硅（Nano-SiO₂）与有机磷阻燃剂（D-bp）为复配阻燃剂对其进行阻燃改性。通过锥形量热、热重分析（TGA）对WPC的阻燃性能、热性能进行分析。结果表明:当改性NanoSiO₂与D-bp添加量分别为3%和7.5%时,协同阻燃WPC具有优异的综合性能,峰值热释放速率、总热释放量、峰值质量损失速率和峰值比消光面积分别为358.3 kW/m²、103.4 MJ/m²、0.123 g/s和693 m²/s,与未阻燃改性WPC相比分别降低25.7%、21.8%、51.6%和85.5%;失重5%的热分解温度和残炭率为276.2℃和17.9%,分别提高119℃和5.3%;拉伸强度也提高了61.8%。     

氮磷型阻燃脲醛树脂胶在胶合板制造中的应用

将氮磷型阻燃剂(NPR)与脲醛树脂胶(UF)混和后,应用于阻燃胶合板的制备,探讨NPR添加量对胶合板含水率、胶合强度、浸渍剥离性能及阻燃性能的影响。结果表明,当阻燃剂添加量8%,固化剂添加量0.2%时,胶合板的含水率为7.8%,胶合强度达0.87 MPa,浸渍剥离合格率达93%,阻燃性能达到GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》的B_1难燃级。     

阻燃PE基木塑地板燃烧产烟毒性的动物染毒试验评价

采用动物染毒法,研究阻燃剂类别、阻燃剂添加量、主要成分配比对木塑地板燃烧产烟毒性的影响.结果表明:3种阻燃剂中,氢氧化铝[Al(OH)3]处理试样的产烟毒性较小;随着超细Al(OH)3添加量的增加,试样的产烟毒气安全等级提高.采用试验得到的较优阻燃工艺处理地板试样,产烟毒性达到GB/T 20285-2006《材料产烟毒性危险分级》要求的准安全ZA1等级.     

MPP和ADP复合阻燃剂配比对竹纤维/聚丙烯复合材料性能的影响

采用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,通过无纺气流铺装和热压工艺制备阻燃竹纤维增强聚丙烯复合材料,探讨了阻燃剂MPP和ADP的配比对复合材料力学和阻燃性能的影响。结果表明:复合材料的拉伸强度和静曲强度随着阻燃剂的添加而明显下降,这是由于2种阻燃剂与基体材料之间界面相容性较差所致;单独添加阻燃剂时,弹性模量有所增加,而2种阻燃剂同时添加时,弹性模量有所下降。MPP与ADP复配使用比单独添加具有更好的阻燃效果。当MPP与ADP的质量比为2∶1时,复合材料的阻燃性能较优,其极限氧指数(LOI)达到31.2%,比无阻燃剂复合材料提高了65.1%,比单独添加MPP和ADP分别提高了17.7%和12.2%;其产生的炭层能够起到隔绝热量和氧气,同时阻止火焰传递,阻止可燃性气体挥发的作用,从而保护下方基材;其最大热释放速率和总热释放量分别为197 kW/m~2和52.1 MJ/m~2,分别比无阻燃剂复合材料降低了22.1%和21.9%;燃烧后的复合材料会产生大量残炭,其残炭率相比无阻燃剂复合材料提高了170.5%,有效地提升了复合材料的阻燃性能。     

苯丙/SiO_2改性UF胶制备及其对胶合板性能的影响

为提高胶合板性能,以苯丙/Si O2作为改性剂,通过物理共混的方法制备了改性脲醛树脂(UF)胶。研究了苯丙/Si O2改性剂添加量和改性UF胶施胶量对胶合板胶合强度和阻燃性能的影响。结果表明:随着改性剂添加量和施胶量的增加,胶合板的胶合强度和阻燃性能提高明显,但过量的改性剂添加量和施胶量会使胶合强度和阻燃性能有所下降,当施胶量为220 g/m2,改性剂添加量为15%时,制备的胶合板性能较佳,胶合强度为1.63 MPa,热释放总量为12.7 MJ/m2,释烟总量为213.79 m2/m2。     

木塑复合材料耐候性能研究进展

木塑复合材料(WPC)的耐候性能决定了材料的户外使用寿命。文中介绍了国内外在WPC耐热氧老化、耐光氧老化、耐真菌腐朽及耐潮湿与冻融性能方面的研究进展。现有研究表明, 热氧老化与光氧老化均使得WPC发生褪色现象, 力学性能下降, 添加抗氧化剂与光稳定剂可分别改善二者对WPC的破坏作用。WPC中木粉含量较高时更易发生真菌腐朽现象, 添加化学防腐剂或其他助剂、木粉改性及涂饰可有效抑制真菌腐朽。WPC的吸水性是其热氧老化、光氧老化、真菌腐朽及冻融循环过程的催化剂。文中还总结了目前WPC耐候性能研究存在的主要问题, 并对其未来趋势进行了展望。     

Biodegradable,flame retardant wood-plastic combination via in situ ring-opening polymerization of lactide monomers

A wood-plastic combination (WPC) was created via in situ polymerization of the l-lactide monomer (3S)-cis-3,6-dimethyl-1,4-dioxane-2,5-dione. Commercial poplar boards (Liriodendron tulipifera) were impregnated with the flame retardant chemical resorcinol bis(diphenyl phosphate)(RDP). These samples were then soaked in a solution of the monomer and deionized water with sulfuric acid 5% wt/wood as a catalyst for polymerization. The wood and solution were placed in a vacuum oven for impregnation and polymerization of the monomers. The wood RDP combination was not flame retardant and had an Izod impact strength that was slightly smaller than neat wood sample. Addition of lactide monomer tripled the Izod impact strength relative to wood, and scanning electron microscope (SEM) images indicated that a polymerized coating had formed which reinforced the porous wood structure. Addition of all three components produced a synergy. The Izod impact strength of the material was nearly 14 times greater and the WPC was flame retardant surpassing the stringent UL-94-V0 requirement.     

微机室木塑地板设计研究

本文从微机室地板的主要形式、静电防护和地板材料的性质等几个方面介绍了微机室地板的设计要求;阐述了用于微机室的木塑活动地板的安装方式、静电防护措施和阻燃防腐方法,为微机室木塑地板的设计提供依据.     

Preliminary study of the effects of EVA coupling agents on properties of wood-plastic composites

As a hot-melt adhesive, ethylene-vinyl-acetate (EVA) has been used in many industrial applications. But studies of the application of EVA in wood-plastic composites (WPC) are relatively few, so we have investigated the proposition of whether EVA is a suitable coupling agent for WPC or not. The results show that EVA with 8% VA is not a suitable coupling agent, because it reduces the mechanical properties of WPC without any significant effect on its physical properties. With an increase in the amount of wood powder, the mechanical properties of WPC decrease and the ability of water absorption of WPC increases.     

木塑窗角部连接方式的对比研究

应用热熔焊接技术和胶接技术,对木塑窗角进行连接试验.木塑窗型材成分为60％的木粉（WF）,36％的聚乙烯（PE）和4％的偶联剂和抗氧化剂等.连接试验由胶接和热熔焊接组成.通过对比不同连接方式的连接效果,选出更适合木塑窗角的连接方式和工艺参数.研究表明热熔焊接技术有足够的强度,更适用于木塑窗角部连接问题.     

杨木胶合板阻燃性能研究

本文研究了杨木胶合板阻燃剂不同施加方式及施加量对其阻燃性能影响,结果表明:浸渍法施加阻燃剂的胶合板阻燃性能参数比粉末喷洒法有显著提升,阻燃剂施加量占绝干单板质量的5.7%~6.9%时阻燃性能最佳。     

酚类阻燃剂处理杉木热解过程的热动力学研究

抗流失阻燃剂是当前阻燃剂研究开发的一个重要方向。采用TG DTA热分析技术研究了酚类阻燃剂处理杉木热解过程各阶段的木炭产量和热动力学参数。结果表明 ,酚类阻燃剂阻燃处理杉木的产炭量因苯环上取代基不同而不同 ,其阻燃作用的大小顺序为 :氨基 >溴 >硝基。同时具有氮元素和溴元素的二溴硝基苯酚和二溴氨基苯酚的产炭量都大于相应的单取代苯酚衍生物。浸泡实验后 ,磷酸氢二铵的产炭损失率是二溴硝基苯酚的 5倍。阻燃处理后产炭量的增大总是对应于炭化阶段热解反应峰温降低、反应速率常数增大 ,但产炭量的增大程度与这些热动力学参数的改变是负相关的。因此 ,氮和溴的苯酚衍生物不仅对木材具有很强的阻燃作用 ,而且具有很强的抗浸泡能力 ,氮元素的阻燃作用与其在阻燃剂中的氧化态关系极大 ,氮和溴在木材阻燃中存在协同增效作用 ,阻燃处理对木材的吸湿性也有影响。     

可膨胀石墨与聚磷酸铵对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用(英文)

采用锥形量热仪(CONE)研究可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用。CONE测试结果表明:EG和APP均可降低木粉/聚丙烯复合体系的热释放速率(HRR)、总热释放(THR)和烟释放速率(RSR),提高成炭率;与APP相比,EG表现出更好的抑烟效果。当EG与APP的总添加量为15%、复配比例为2∶1时,能形成稳定致密的膨胀炭层,阻燃协同效应显著。力学性能测试结果表明:即使在马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的存在下,EG和APP阻燃剂的添加对复合材料的冲击强度和弯曲强度仍有不利影响,但EG的添加可提高复合材料的弯曲模量。     

木塑复合包装材料的性能评价

通过大量的测量数据,利用SPSS分析,提出木塑复合材料性能较为科学的评价方法及性能评价指标.研究表明:木塑复合材料是一种发展前景广阔的代木包装材料,是突破包装材料贸易绿色壁垒的有效途径之一.