APP/ADP对竹粉/聚丙烯复合材料的协效阻燃

摘要

为改善竹粉/聚丙烯(PP)复合材料的阻燃性能,拓宽竹塑产品应用领域,以聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)为界面相容剂,通过熔融共混和热压方式制备竹粉/PP复合材料,研究APP用量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响;并基于APP的较佳用量,以二乙基次磷酸铝(ADP)为协效剂,研究APP和ADP的协效阻燃性。研究结果表明:随着APP用量的增加,复合材料的静曲强度、弹性模量和拉伸强度逐渐降低,缺口冲击强度有所增强,极限氧指数(LOI)有所提高;当APP用量为10%时,复合材料的力学性能较佳,LOI由17.1%提高至21.4%。当m(APP)∶m(ADP)=6∶1时,APP/ADP阻燃复合材料的静曲强度、弹性模量、拉伸强度和缺口冲击强度分别为41.47 MPa、3206.82 MPa、18.91 MPa和7.25 k J/m2,与未阻燃复合材料(S1)相比,分别提高11.9%,12.0%,18.5%和28.1%;且LOI增大至24.5%,相比S1的增幅为43.3%。锥形量热仪结果显示,APP/ADP阻燃复合材料的热释放速率、热释放速率峰值、总热释放量和有效燃烧热分别降低了44.6%,33.8%,32.8%和17.8%;CO生成量增多,平均质量损失速率减小,残炭率增大至66.9%,复合材料的成炭作用增强,APP在气相中起到阻燃作用,ADP在凝聚相中起阻燃作用;但是燃烧400 s后,总烟产量略有增大,复合材料的持久抑烟性仍有待增强。