阻燃处理对竹粉增强聚乳酸复合材料阻燃抑烟性能影响

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聚乙二醇对竹粉聚乳酸复合材料的性能研究

聚乙二醇对竹粉聚乳酸复合材料的性能研究

聚乙二醇对竹粉聚乳酸复合材料的性能研究摘要为研究增韧剂聚乙二醇(PEG)对聚乳酸(PLA)/竹粉(BF)竹塑复合材料的性能影响,以聚乳酸为为基体材料,竹粉为增强、填充材料,采用注塑工艺制备了PLA/BF/ PEG复合材料。

探讨了PLA /BF/PEG复合材料的相容性、热性能、阻燃性能和力学性能,结果表明:PEG的增添显著改善了竹粉与PLA基体之间的相容性,提升了两者的界面粘合力;随着PEG含量的增加,复合材料的在第三阶段后的最大失重速率随之下降,表明PEG能够一定程度地增强复合材料的热稳定性;氧指数测定表明,PEG在本复合材料中的阻燃效果并不明显,力学性能测试表明随着PEG含量的上升,PLA/BF/ PEG复合材料的韧性随之增大,复合材料的拉伸强度却随之减小。

关键词:竹粉;聚乳酸;聚乙二醇;复合材料;性能AbstractFor the study of polyethylene glycol (PEG) toughening agent on the polylactic acid (PLA)/bamboo powder (BF) bamboo plastic composite performance impact, with polylactic acid as matrix material, to enhance bamboo powder, filling materials, the injection molding process BF/PEG/PLA composite materials was prepared.Discusses the compatibility of BF/PEG/PLA composite materials, thermal properties and flame retardant properties and mechanical properties, the results showed that the PEG addsignificantly improved the compatibility between bamboo powder and PLA matrix, improve the interface bonding strength of the two;With the increase of PEG content, composite material after the third stage of maximum weight loss rate drops, showed that PEG to a certain degree to increase the thermal stability of the composite;Oxygen index determination indicate that PEG in this composite flame retardant effect is not obvious, mechanics performance test show that with PEG content rise, BF/PEG/PLA composite materials toughness increase, the tensile strength of the composites was less.Key words: Bamboo powder;Polylactic acid;Polyethylene glycol;Composite materials;Performance目录摘要 IIAbstract III目录 IV1概述11.1聚乙烯(PE)竹塑复合材料21.2聚丙烯(PP)竹塑复合材料21.3聚氯乙烯(PVC)竹塑复合材料31.4课题研究背景及意义42实验部分52.1主要材料与试验设备52.1.1主要材料52.1.2试验设备52.2实验过程52.2.1 BF/PLA复合材料原料准备过程5 2.2.2 BF/PLA复合材料加工制备过程5 2.3测试与表征62.3.1扫描电镜(SEM)测试62.3.2热学性能测试62.3.3红外光谱(FT-IR)分析62.3.4阻燃性能测试62.3.5力学性能测试63结果与讨论63.1 SEM分析63.2 TG和DTG分析83.3红外分析93.4氧指数分析103.5力学性能分析104结论11谢辞12参考文献12聚乙二醇对竹粉/聚乳酸复合材料的性能研究1概述近年来,随着中国科技的迅猛发展、工业化极速加快,国内对石油、煤炭和金属矿物等不可再生资源的需求不断攀升,消耗量增大。

竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响

竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响
( MD I ) , 上海联 尔 化工 有 限公 司 ; 丙酮( 分析纯) , 天 津
鸿 鑫化 学试剂 厂 。 2 . 2 复 合 材 料 合 材 料 中竹 纤 维 ( B F ) 是 增
强相 , 聚乳 酸 ( P L A) 是基体 相 。B F的加入 不仅 可 以 降 低 加工 成本 , 而且 可 以改变 P L A 的力 学强 度 。竹纤 维
力 学性能 中图分类 号 : T Q3 2 1 文献 标识码 : A
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 9 7 3 1 . 2 0 1 3 . 2 1 . 0 0 9
1 引 言

子量为 1 1 7 0 0 0 , 注塑级, 深 圳 光 华 伟 业 实 业 公 司; Na OH, 天 津 市 鑫泰 盛 源 化工 有 限公 司; 异 氰 酸 酯
增 强 聚乳酸 复合材 料 的力 学 强 度 主要 取决 于 B F 自身
将 B F送 人 装 有 1 0 MD I丙 酮 溶 液 的 容 器 中 ,
强度 、 P L A 基 体 材 料 强 度 及 二 者 界 面 结 合 强 度_ l ] 。 实际加 工过 程 中 , 一旦 选定 了原材 料 , 复合 材料 的力学 强度就 主要 取决 于二 者 界 面结 合 强度 了 。B F在 P L A
4 0 、 5 0 9 / 6 和 6 O 。 2 . 3 性 能 测 试 和 表 征
乳酸复 合材料 提供 理论 和技术 支撑 。
2 实 验
2 . 1 原 料 及 试 剂
毛竹 纤 维 ( B F ) , 产地福建, 纤 维规 格分 布 : 1 5 0 f m 以下 占 1 3 . 2 9 / 6 , 1 5 O ~2 8 0 f m 占 1 9 . 4 , 2 8 0 ~8 5 0 f m 占3 3 . 7 , 8 5 0 ~1 7 0 0 t L m 占 1 8 . 3 , 1 7 0 0 f m 以上 占 1 5 . 4 ; 聚乳酸 ( P L A) , E S UNMP 1 0 0 1颗粒 状 , 重 均分

《聚乳酸-微胶囊红磷系列阻燃材料的性能研究》范文

《聚乳酸-微胶囊红磷系列阻燃材料的性能研究》范文

《聚乳酸-微胶囊红磷系列阻燃材料的性能研究》篇一聚乳酸-微胶囊红磷系列阻燃材料的性能研究一、引言随着人们对安全性能要求的提高,阻燃材料在各个领域的应用越来越广泛。

聚乳酸作为一种环保型生物基材料,具有优异的物理性能和生物相容性,但其易燃性限制了其应用范围。

因此,研究聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的性能,对于提高聚乳酸的阻燃性能、拓宽其应用领域具有重要意义。

本文将就聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的制备、性能及影响因素等方面进行详细研究。

二、材料制备聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的制备主要采用物理共混法。

首先,将微胶囊红磷与聚乳酸进行混合,通过熔融共混、冷却、粉碎等工艺,制备出聚乳酸/微胶囊红磷复合材料。

在制备过程中,需控制好混合比例、温度、时间等参数,以保证复合材料的性能稳定。

三、性能研究1. 阻燃性能聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料具有优异的阻燃性能。

当材料受到火焰作用时,微胶囊红磷能够迅速分解并释放出不可燃气体,降低材料表面的温度,从而达到阻燃的效果。

此外,红磷与聚乳酸之间的相互作用还能提高材料的成炭能力,进一步增强其阻燃性能。

2. 物理性能聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料具有良好的物理性能。

其力学性能、热稳定性、抗老化性能等均得到显著提高。

这主要得益于微胶囊红磷的加入,使得材料在受到外力作用时能够更好地分散应力,提高材料的韧性。

同时,红磷的加入也增强了材料的热稳定性,提高了其耐热性能。

3. 环境友好性聚乳酸作为一种生物基材料,具有较好的环境友好性。

而微胶囊红磷的加入并未对材料的环保性能造成影响。

此外,该阻燃材料在燃烧过程中产生的烟气毒性较低,有利于保护人体健康和环境安全。

四、影响因素1. 微胶囊红磷含量微胶囊红磷的含量对聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的性能具有重要影响。

当红磷含量较低时,材料的阻燃性能较差;而当红磷含量过高时,虽然能提高阻燃性能,但可能会影响材料的物理性能。

因此,需通过实验确定最佳的红磷含量。

竹粉用量对PVC/竹粉复合材料阻燃抑烟性能的影响

竹粉用量对PVC/竹粉复合材料阻燃抑烟性能的影响

[ 图 分 类 号 ]T 2 . 中 Q3 5 3
[ 文献 标 志 码]B
[ 章 编 号 ]10 —7 3 (0 10 文 0 9 9 7 2 1 )4—0 3 0 0—0 3
I fu n e f b m b o fo r d s g n t e fa e r t r nta d n le c so a o l u o a e o h m e a da n l
生 瑜 , 方 镇 , 朱德 钦 , 爱 民 , 邓 叶 敏 , 远 建 , 亚 丰 谢 学化 学与材料 学院 , 建 福 州 3 0 0 ) 福 福 福 5 0 7
[ 键 词 ]竹 粉 ; V 聚 乙 烯 蜡 接 枝 马 来 酸酐 ; 燃 抑 烟 性 能 关 P C; 阻 [ 摘 要 ]采 用 自制 的 聚 乙 烯蜡 接 枝 马 来 酸 酐 对 竹 粉 进 行 改 性 , 制 备 了 P C 竹 粉 复 合 材 料 ; 究 了 改 性 竹 并 V / 研 粉 用 量 对 P / 粉 复 合 材 料 阻 燃 抑 烟 性 能 的影 响 。结 果 表 明 : p c 竹 粉 复 合 材 料 的氧 指 数 随着 改 性 竹 粉 用 量 VC 竹 ① v / 的增 加 而 下 降 ; 当 改 性 竹 粉 的 用 量 为 1 ~5 ② 0 O份 时 ,V 竹 粉 复 合 材 料 的垂 直 燃 烧 性 能 达 到 F 一0级 , 平 燃 烧 P C/ V 水 性 能 达 到 F 一1 ; p c 竹 粉 复 合 材 料 的 最 大 烟 密 度 、 密 度 等 级 均 随 着 改 性 竹 粉 用 量 的 增 加 而 下 降 。 H 级 ③ v / 烟
K e r s: b m b o lo ; PVC ; p y t ne w a r fe a ec a yd i e; fa e r tr nt y wo d a o f ur ol e he x g a t d m li nh r d l m e a da a d s o up r si r pe t n m ke s p eson p o r y Absr c : m bo ou a o e e m a e po ye h ne w a a t d m a ec a hy i , ta t Ba o f r w sm di d by s l- d l t e x gr e l i f f f li n drde

阻燃处理对竹丝装饰材燃烧及防霉性能的影响

阻燃处理对竹丝装饰材燃烧及防霉性能的影响

阻燃处理对竹丝装饰材燃烧及防霉性能的影响李晖;陈美玲;吕黄飞;费本华【摘要】竹丝装饰材是以竹丝为基本结构单元,通过编织或胶粘制成的装饰材料的总称,目前已被应用于室内墙体及天花板的装饰装修中,因此,对其阻燃改性的研究有着重要的应用价值.本研究采用质量分数为25.00%的磷酸脒基脲阻燃剂,对经济竹种毛竹制造的竹丝装饰材料进行阻燃处理,采用ESEM对阻燃前后竹丝装饰材进行微观形貌观察,采用锥形量热仪、热重分析仪对阻燃处理前后的竹丝装饰材进行燃烧性能和热解特性表征,并通过霉菌接种试验测试比较阻燃前后防霉性能的变化.结果表明:阻燃剂在竹丝装饰材的细胞腔内有较好的沉积;阻燃剂能够有效促进催化成炭,其热释放速率峰值(PKHRR)下降44.87%,在115 s内的热释放总量(THR)下降42.22%;烟释放速率峰(PKSPR)降幅为67.39%;烟释放总量(TSP)降幅为95.00%,比消光面积下降94.37%;热解区间缩短且向前推移,热解残炭率提高19.95%;阻燃后的竹丝装饰材对霉菌和变色菌的防治效率略有提升,其中对绿色木霉的防治效率达到100.00%.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2018(038)007【总页数】7页(P110-116)【关键词】竹丝装饰材;磷酸脒基脲;燃烧性能;热解特性;防治效率【作者】李晖;陈美玲;吕黄飞;费本华【作者单位】湖北林业科学研究院,湖北武汉 430075;国际竹藤中心,北京 100102;国际竹藤中心,北京 100102;国际竹藤中心,北京 100102;国际竹藤中心,北京100102【正文语种】中文【中图分类】S781.2人生中超过60%的时间是在室内环境中度过的,室内环境的优劣直接影响着人们的工作和生活,随着生活水平和环保意识的提高,消费者更倾向于使用绿色环保型装饰材料。

竹丝装饰材产品是一种绿色环保的多功能装饰材料,以竹丝为基本结构单元,通过编织或胶粘制成,这种材料具有原料资源丰富、材料性能好、装饰效果好、产品可塑性强、便于安装回收等优点,被广泛应用于室内墙体及天花板的装饰装修中,是竹材装饰领域内的思维创新,目前已作为室内装饰用材逐渐走进人们的生活[1-2],但由于竹材属于可燃材料且内部富含淀粉、多糖等物质[3-5],在实际使用中存在易燃和易受霉菌污染的问题,因此探索一种高效低廉的阻燃防霉一体化的竹丝装饰材多效改性剂非常必要。

生物基阻燃剂阻燃聚乳酸的研究进展

生物基阻燃剂阻燃聚乳酸的研究进展
(CNC)等。
Feng 等[12]通过在 CNF 表面化学接枝磷‐氮基化合
物 ,设 计 了 一 种 新 型 核 ‐ 壳 纳 米 纤 维 阻 燃 体 系(PN ‐
FR@CNF)。研究发现,PN ‐FR@CNF 的热稳定性较
低,
燃烧结束时 CNF 表面生成了较为完整的炭层(图 4),
与纯 PLA 相比,PLA/10 % PN‐FR@CNF 的残炭率由
PLA 复合材料的 RPHRR 分别降低了 8 %和 34 %,这是
除 MCC 以 外 ,纳 米 纤 维 素(NC)也 被 用 于 改 善
PLA 的燃烧性能。与传统纤维素相比,NC 更易形成
均匀的微观结构,具有比表面积高、拉伸强度大、热稳
定性好等优点[11],是现代最具有发展潜力的绿色材料
之一,它包括纤维素纳米纤维(CNF)、纳米晶纤维素
面 含 磷 的 纤 维 素(CF‐RDP)用 于 阻 燃 PLA。 研 究 发
等[9]8 还 研 究 了 磷 酸 化 的 MCC(MCC ‐P)和 磷 酸 化 的
指数提高至 28. 0 %,垂直燃烧达到 UL 94 V‐0 级别,热
燃性能的影响。研究发现,与纯 PLA 相比,PLA/10 %
现,当 CF‐RDP 的含量为 8. 0 %时,复合材料的极限氧
细胞壁以及细菌、藻类和真菌中[6]。纤维素的热降解过
少烟雾释放达到高效阻燃。然而,传统炭源季戊四醇
程大致可以分为以下 4 个阶段。第一阶段在低温条件
(PER)的成炭能力较弱且不可再生,从可持续发展的角
下发生物理脱水,脱去纤维素中的结晶水;第二阶段大
度来看,部分生物质如纤维素、木质素、壳聚糖、环糊精
约在 150 ℃发生化学脱水,生成水和脱水纤维素,水的

无卤阻燃剂对聚乳酸火灾危险性的影响

无卤阻燃剂对聚乳酸火灾危险性的影响

Int.
(上接第310页)
Effect
on
Prey.and
Safety,1 983.
guide
1,63 Spicer
gas

0,Havens J A.User’s
for
the
DEGADIS
2.1
dense
the fire hazard of halogen—free
dispersion model environmental
中图分类号:X913.4,TU545
mm×3 mm,测定标准《塑料燃烧性
能方法》(GB/T 2406—93)。用水平垂直燃烧测定仪测
定其垂直燃烧级别(样条尺寸13.0
mm×13 mm×3 mm,
测定标准《塑料燃烧性能试验方法水平法和垂直法》 (GB/T 2408—1996)。用烟密度测试仪测定烟密度(样 条尺寸为25.4 mm×25.4 mm×3 mm,测定标准《建筑材 料燃烧成分解的烟密度试验方法》(GB/T 8627—2007)。 2结果与讨论 文献标志码:A
燃夹具
50.97 20.51 3.46 0.00
5% 8% 10%

5%
注:ff为垂直燃烧每组五根试样有焰燃烧时间总和 表2不同含量APP对聚乳酸阻燃性能的影响
APP 0 LoI 20.0 28.O 29.2 29.8 30.6
tf/s
UL一94V NR FV一1 FV—O FV—O
燃夹具
29.45 36.43 21.61 3.66
万方数据
参考文献:
I-1]Dong
Yuhua,Gao
rate
Huilin,Zhou Jing’ell,et a1.Evaluation of

聚乳酸的阻燃改性研究进展

聚乳酸的阻燃改性研究进展

形成,从而起到固相作用。 三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺氰尿酸盐都能够有效地提高
PLA的阻燃性。研究表明:分别将Supresta LLC公司的两种牌 号为Fyrol MP和Fyrol MC的三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺氰尿 酸盐以14%和15%的质量分数添加进PLA中时,可使其L01 分别提高至28.8%和27.5%,体系在180 oC保持良好的热稳 定性,不会引起PLA变色。
Kubokawa H等¨“”1采用质量浓度为4.98%的四溴双酚 A(TBP—A)溶液对聚乳酸纤维进行了阻燃改性。结果显示:经 处理的聚乳酸纤维极限氧指数值(LOI)达到25.9%。并且无论 在氮气还是氧气氛围下,其热分解过程明显加速而残渣量增加, 具有良好的阻燃效果。李亚滨等¨引通过小型回转式染色试验 机制备了4种分别经六溴环十二烷(HBCD)、四溴丁烷(TBB)、 四溴双酚A(TBP—A)和四溴双酚A双羟基乙醚(TBP-A-2EO)阻 燃改性的聚乳酸纤维,其L01值均有一定程度的提高,但拉伸强 力明显下降,阻燃效果并不十分明显。
卤系阻燃剂在燃烧过程中发烟量大且释放出来的HX气体 具有高腐蚀性和毒性,甚至产生剧毒物质二嗯英。欧盟有些国 家已经颁布法令禁止使用此类阻燃剂,世界卫生组织和美国环 保协会也不主张使用该类阻燃剂,因此无卤阻燃才是人们所追 求的目标。
·收稿日期:2010一Ol一04 作者简介:常少坤(1986一),男,在读硕士研究生。 通信联系人:任杰(1965一),男,教授,博士生导师,主要从事聚合物阻燃改性研究。
years.The way for its modification is mainly focused on using additive type flame retardant agents including halogenated flame retardants,phosphorus flame retardants,nitrogenated flame retardants,silicone flame retardants,metal compounds and their combinational systems.
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s mo k e s u p p r e s s i o n e f f e c t o f A T H w a s b e t t e r ,a n d AT H +AP P c o o r d i n a t i o n p r o c e s s i n g ma d e t h e c o mp o s i t e s
L I N G Q i ’ f e i ,L I X i n — g o n g
( C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y o f F o r e s t r y & T e c h n o l o g y ,C h a n g s h a 4 1 0 0 0 4 ,C h i n a )
Ef fe c t o f Fl a me Re t a r d a n t Tr e a t me n t o n t h e Fl a me Re t a r d a nc e a nd S mo k e S u ppr e s s i o n Pr o p e r t i e s o f Ba mbo o Fl o ur Re i nf o r c e d Po l y l a c t i c Ac i d Co mp o s i t e s
Ab s t r a c t :F l a me r e t a r d e d a n d s mo k e i n h i b i t i o n t r e a t me n t we r e c a r r i e d o u t o n b a mb o o l f o u r r e i n f o r c e d
c o mp o s i t e s e n h a n c e d a b o u t 4 t i me s wh i c h a c h i e v e d a t 4 5. 3 % . T he f la me r e t a r d a n c e o f c o mp o s i t e s wa s e n h a n c e d. An d APP wa mo r e o b v i o us i n i n hi bi t e d h e a t r e l e a s e o f c o mp o s i t e s i n c o mbu s t i o n p r o c e s s, t h e
D OI :1 0 . 3 9 6 9 / j .பைடு நூலகம்i s s n . 1 0 0 5— 5 7 7 0 . 2 0 1 3 . 0 9 . 0 1 3
中 图分 类 号 :T Q 3 2 1 . 2
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1 0 0 5—5 7 7 0( 2 0 1 3 )0 9— 0 0 4 8— 0 4
ha v e b o t h t wo c ha r a c t e r i s t i c s a s la f me r e t a r d a n c e a n d s mo k e s u p p r e s s i o n. Ke y wo r ds: Ba mb o o Fl o u r; Po l y l a c t i c Ac i d; Co mp o s i t e s ; S y n e r g i s t i c Ef f e c t ; Pr o p e r t i e s o f Fl a me Re t a r d e d a n d S mo k e I n h i b i t i 0 n
摘 要 :分别采用氢 氧化铝 ( A T H) 、聚磷 酸铵 ( A P P )及 A T H+A P P复合阻燃剂对 竹粉增强 聚乳酸复合材料 进行 阻燃抑 烟处理 ,并对处理后 的复合材料 性能进行 测试与 表征 。结果表 明 ,两种 阻燃剂均 显著增 加 了复合材 料 的成炭 率 ,A T H+ A P P产生 了协 同作用 ,使复合材料成炭率提高 了近 4倍 ,达到了 4 5 . 3 % ;复合材料经阻燃处理后其 阻燃性 能均得 到了不同程度 的提 升。其 中 ,A P P对 复合材料 燃烧过 程 中热量 释放 的抑制作用 最明显 ,A T H对复合 材料 表现 出了较强的抑烟效果 ,而 A T H+A P P复合阻燃剂产生的协同作用使复合材料具有 阻燃 和抑 烟的双重 特性 。 关键词 :竹粉 ;聚乳酸 ;复合材料 ;协 同效应 ;阻燃 抑烟性能
a g e n t s g r e a t l y i n c r e a s e d t h e c h a r r a t e o f c o mp o s i t e s ,t h e s y n e r g i s t i c a c t i o n o f A T H +AP P ma d e c h a r r a t e o f
塑 料 工 业

第4 l卷第 9期
2 0 1 3年 9月
48 ・
C HI NA P L A S T I C S I NDUS T RY
阻 燃 处 理 对 竹 粉 增强 聚 乳 酸 复 合材 料 阻燃抑烟性能影响 水
凌启 飞 ,李 新 功
( 中南 林 业 科 技 大 学 ,湖 南 长 沙 4 1 0 0 0 4 )
p o l y l a c t i c a c i d c o m p o s i t e s w i t h a l u mi n i u m h y d r o x i d e( A T H) ,a m m o n i u m p o l y p h o s p h a t e( A P P )a n d A T H+
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