窗在建筑中占15％以上的面積，是重要的裝飾性維護建筑，更是我們的室內(nèi)裝潢中遮風(fēng)擋雨，流通空氣，隔熱保溫，兼體現(xiàn)我們審美情趣的不可或缺的要素。目前我們使用的窗按照窗框材料劃分主要有木窗、鋼窗、鋁合金窗和塑鋼窗。鋁合金門窗存在著生產(chǎn)能耗高，生產(chǎn)過程中污染物排放量大的問題；塑鋼窗存在容易蠕變變形，廢棄物處理污染環(huán)境的問題；而實木資源匱乏，價格昂貴，容易燃燒，顯然不是窗框材料的最佳選擇。隨著能源危機的出現(xiàn)和綠色生活理念的不斷發(fā)展，人們的節(jié)能環(huán)保意識逐漸增強，一種由塑料復(fù)合材料制備的新型窗即塑料窗逐漸成為發(fā)展主流。
塑料復(fù)合材料是一類以熱塑性塑料為基體，纖維、粉末等形態(tài)的木質(zhì)纖維材料(WF)作為填充或增強材料，再添加各類助劑后經(jīng)擠出、熱壓、模壓或注塑等多種加工手段復(fù)合而制成的一類新型復(fù)合材料。由其形成的制品具有防水、不易變形與開裂，防蛀、防潮和抗堿腐蝕，木制感強，原料來源豐富，廢品可回收利用，價格低廉等優(yōu)點，在門窗生產(chǎn)制造方面具有很大的應(yīng)用前景。雖然塑料材料彌補了塑料、木材、金屬等單質(zhì)材料窗的一些缺點但本身也存在力學(xué)性能較低和阻燃性能差的不足。提高塑料窗體材料的力學(xué)強度及阻燃性能成為該領(lǐng)域亟待解決的問題。
由于傳統(tǒng)熱塑性通用塑料形成的塑料窗框材料力學(xué)性能不足，防火塑料材料中引入添加型阻燃劑導(dǎo)致的材料力學(xué)性能急劇下降，長時間燃燒后存在塌落、熔斷等風(fēng)險，利用以無機硅為內(nèi)核的POSS基高分子材料具有耐熱、耐壓、阻燃和硬度高等優(yōu)勢，且其分子的外部連接有烷烴取代基或活性反應(yīng)基團，利于接枝到聚合物中，形成一種POSS和PI交互穿拆的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。采用含磷阻燃劑和POSS基高分子材料改性聚酰亞胺代替部分通用熱塑性塑料，制備一種高強兼具防火性能的塑料窗框材料，對于發(fā)展高附加值塑料制品，擴展塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。高強防火塑料窗框材料，打破了傳統(tǒng)阻燃劑的直接添加方式，而是將一種含有氮?磷?硅阻燃元素的聚酰亞胺樹脂和傳統(tǒng)聚烯烴樹脂制備成塑料合金，制備所得的塑料窗框材料兼具阻燃耐火性和力學(xué)性能，能夠充分保證阻燃處理條件下塑料窗的力學(xué)強度。同時采用先熔融制備塑料合金，后與木粉熔融制備復(fù)合材料的加工方法，可有效將工程塑料引入到以熱塑性通用塑料為主的塑料復(fù)合材料中，避免工程塑料高加工溫度下木粉熱解，材料性能下降等問題。并提供一種制備方法簡單、易于實現(xiàn)的高強防火塑料窗框材料制備方法。用于室內(nèi)裝飾裝修以及公共場所領(lǐng)域。
