聚乙烯(PE)是在應(yīng)用中生產(chǎn)量最大的熱塑性塑料。它具有相對較低的熔融溫度,通常在106℃-130℃之間,能夠在非常寬的熔體粘度范圍內(nèi)進(jìn)行加工。木質(zhì)纖維復(fù)合的PE熔體與填料可以充分混合,且這種低熔點(diǎn)使纖維素纖維作為填料時不會發(fā)生顯著的熱降解。但是,PE氧指數(shù)僅為18-20,燃燒時產(chǎn)生大量熱并且伴隨有焰滴落,屬于易燃材料,在使用過程中應(yīng)考慮各種火災(zāi)防患問題。而木質(zhì)纖維由于其本質(zhì)屬于木材,極易被點(diǎn)燃,也屬于一種易燃材料。因此,HDPE基木塑復(fù)合材料在阻燃性能要求高的行業(yè)內(nèi)的使用受到極大的限制。尋找一種能夠增強(qiáng)木塑復(fù)合材料阻燃性能的阻燃劑,擴(kuò)大木塑復(fù)合材料的應(yīng)用范圍具有極其重大的意義。
目前,應(yīng)用于木塑復(fù)合材料的阻燃劑主要有:無機(jī)阻燃劑、鹵系阻燃體系、磷-氮系阻燃體系、鋁-鎂系阻燃體系、膨脹型阻燃體系、硅系阻燃體系等。無機(jī)阻燃劑無毒,但是無機(jī)阻燃劑添加量較大,對復(fù)合材料的力學(xué)性能產(chǎn)生顯著影響。鹵系阻燃劑阻燃效率高,但是燃燒產(chǎn)生有毒氣體,對環(huán)境造成極大壓力。歐盟各國及西方多過政府己經(jīng)對鹵系阻燃劑的使用出臺相關(guān)政策,明令禁止部分鹵系阻燃劑的使用。無鹵阻燃劑由于其良好的阻燃性能及其環(huán)境友好性能已經(jīng)被越來越多地用于延緩WPC的可燃性。次磷酸鋁(AHP)是一種新型磷系阻燃劑,其化學(xué)式為Al(H2PO2)3,用于阻燃PA和PBT特別是玻璃纖維增強(qiáng)塑料的高效阻燃劑??蒲腥藛T采用AHP作為阻燃劑,研究了不同阻燃劑添加量對HDPE基木塑復(fù)合材料的阻燃及力學(xué)性能的影響。提供了一種新的PE基塑木復(fù)合材料阻燃的方法。
關(guān)于提高WPC的阻燃效率仍然是一個亟待解決的重要問題。首先,阻燃劑與WF有相對較差的相容性,不僅降低生物復(fù)合材料的防火性能,也降低機(jī)械性能。此外,在WPC中使用的聚合物具有高于木質(zhì)火災(zāi)的危險性,因?yàn)樗芰暇哂懈叩幕瘜W(xué)熱含量,并且可以熔化,從而可能導(dǎo)致一種危險情形。最后,木塑復(fù)合材料的阻燃很難,因?yàn)槟痉酆退芰系淖枞紮C(jī)制有很大的差異。PVC是一種可以自熄的材料,但應(yīng)該避免它點(diǎn)燃后所產(chǎn)生的毒性氣體。聚烯烴,是在WPC中使用的其他常用的聚合物,燒傷和滴注是導(dǎo)致火災(zāi)的非常危險的情況。因此,為了提高WPC材料的阻燃性,加入一些阻燃劑是必要的。關(guān)于加入天然纖維復(fù)合的材料的阻燃性的各種各樣的研究報道。然而,很少有報道己經(jīng)在WPC開展了這方面研究。