蛭石/PVC/BaSO4隔声复合材料的阻燃性能研究

摘要

本研究以蛭石粉末填充的聚氯乙烯(PVC)基复合材料为基体材料，硫酸钡(BaSO4)、钢渣粉(SSP)、氢氧化铝(Al(OH)3)、三氧化二锑(Sb2O3)、羟基锡酸锌(ZHS)为填充材料，制备成不同配方的材料，对其阻燃性能、隔声性能、力学性能等进行测试分析，找出价格低、隔声量好、易加工、且具有良好阻燃性能的材料,为后续用于纺织隔声复合材料的基体提供参考。
　　首先，制备PVC/蛭石隔声复合材料，并对其各项性能进行测试分析，结果表明：在蛭石目数相同的情况下，随着蛭石含量的增加，PVC/蛭石隔声复合材料的极限氧指数值(LOI)逐渐增大；并且该材料的断裂强度和断裂伸长率均逐渐降低，而刚度增大。当PVC与蛭石的质量比为100:125时，该复合材料的 LOI为26.8％，为最大值；热降解过程较纯 PVC材料延后，起到一定的阻燃作用。并且，该配比制成的PVC/蛭石复合材料的力学性能满足使用所需的要求。
　　其次，在PVC与蛭石的质量比为100:125的基础上，分别填充重质填料BaSO4和SSP，制备成新的复合材料。结果显示：当重质填料的填充量逐渐增大，新的复合材料的LOI也随之增大，且该材料的隔声量未发生明显变化；但是，其力学性能随之变差，刚度增加。当m(PVC):m(蛭石):m(BaSO4)=100:125:300时，复合材料的LOI值为31.0%，具有较好的阻燃性能，优于填充SSP制备而成的复合材料，并且力学性能也相对较好。
　　最后，在m(PVC):m(蛭石):m(BaSO4)=100:125:300的基础上，填充无机阻燃剂Al(OH)3、Sb2O3以及ZHS以改善复合材料的阻燃性能。研究发现：随着无机阻燃剂的填充量的增加，复合材料的阻燃性能大大改善;隔声性能未发生明显变化；力学性能略微降低，但降低幅度较小。当填充ZHS为8phr时，LOI值达到了36.8%，满足了建筑工业领域的阻燃标准，用量较Al(OH)3大大减少，也较Sb2O3阻燃剂更环保，而且该新型复合材料在隔声性能、力学性能方面并未明显降低，依然满足使用所需的要求。

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第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 聚合物材料的燃烧与阻燃机理

1.3阻燃剂分类

1.4 聚氯乙烯及填料

1.5 PVC阻燃抑烟研究概述

1.6 本课题研究的目的和意义

1.7 本课题研究的主要内容

第二章 聚氯乙烯/蛭石隔声复合材料的阻燃性能研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 实验结果与分析

2.4 本章小结

第三章 重质填料填充聚氯乙烯/蛭石复合材料的阻燃性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 实验结果与分析

3.4 本章小结

第四章 无机阻燃剂填充聚氯乙烯/蛭石/硫酸钡复合材料的性能研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 实验结果与分析

4.4本章小结

第五章 结 论

5.1 结论

参考文献

附录

致谢