PVC建筑膜材涂层阻燃及其阻燃稳定性能研究

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PVC本身具有良好的阻燃性能,但由于在加工应用中需添加增塑剂等助剂,导致其制品的阻燃性能会大幅度下降,而成为可燃甚至易燃品。此外,膜材在长期使用过程中,其PVC涂层部分不可避免的会受到来自外界热、光的作用而发生老化,使材料的一些性能发生变化,其中,则包括材料的燃烧性能。因此,需要对PVC建筑膜材涂层材料进行阻燃及其阻燃稳定性能的研究。本文通过采用阻燃增塑剂部分代替常规增塑剂与添加无机阻燃剂相结合,得出了材料综合性能较好时的阻燃配方。在此基础上,通过对阻燃PVC涂层材料进行人工加速老化试验,探讨了热氧老化、光氧老化对材料阻燃稳定性能的影响。首先,采用阻燃增塑剂DPK部分代替常规增塑剂,结果表明DPK能在凝聚相发挥较好的阻燃性能;DPK与DINP复合增塑PVC时,当其质量比为10:50时,材料具有较好的综合性能;在DPK与DINP复合增塑PVC的基础上,添加20份Sb2O3/Al(OH)3无机复配阻燃剂,当Sb2O3与Al(OH)3的质量比为1:2时,材料具有较好的综合性能。其次,对阻燃PVC涂层材料进行不同方案的热氧老化处理,结果表明,经老化处理后,材料的LOI值呈先增大后减小并趋于稳定的变化趋势,且处理温度越高,材料LOI值增大时的速率越快,达到稳定的时间越早;由EDS及质量损失率分析得出,老化初期,材料主要发生增塑剂等物质的分解挥发,后期主要为PVC本身的降解,且老化使材料的表面产生脆化现象;热重分析得出,经老化处理后,材料的失重量及相应的失重速率均较未处理的少;从材料的泛黄指数和红外光谱分析得出,经老化处理后,材料的泛黄指数先增大后趋于稳定,且热处理温度越大,老化初期材料的泛黄指数增加的速率越大,达到稳定的时间越短,而随老化时间的增加,材料表面的化学成份会发生变化,从而影响材料的外观及使用性能。最后,对阻燃PVC材料进行不同方案的光氧老化处理,结果表明,经老化处理后,材料的LOI值呈先下降后趋于稳定的变化趋势,且紫外照射的强度越大,老化初期材料LOI值下降的速率越大,其达到稳定的时间越早;由EDS分析得出,老化过程中,不断的有HCl脱去,而生成的共轭双键又不断的被氧化,当材料累积了一定的辐射能后,其老化程度趋于稳定,且老化使材料表面产生龟裂现象;热重分析得出,经老化处理后,材料的失重量略减少,失重速率先略增大后略减小;从泛黄指数、红外光谱分析得出,紫外照射强度越大,老化速率越快,老化初期,材料中会产生一定量的羰基,而随老化时间的增加,其又会发生断裂,老化处理后材料表面的化学成份会发生变化,从而影响材料的外观及使用性能。
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