【摘 要】
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近年来,木塑复合材料（WPC）因其防水防潮、防虫、环保、加工性好、可循环利用等优点成为研究的热点。但是,由于木质纤维和塑料都是可燃物,而且燃烧时会产生大量的热,极大地限制了木塑复合材料的应用领域,因此其阻燃研究非常重要和必要。基于此,本文以硅烷偶联剂KH-550改性木粉、低密度聚乙烯（LDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）为研究对象,选用微胶囊红磷（MRP）为主阻燃剂,分别选择纳米氢氧化镁（n
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近年来,木塑复合材料（WPC）因其防水防潮、防虫、环保、加工性好、可循环利用等优点成为研究的热点。但是,由于木质纤维和塑料都是可燃物,而且燃烧时会产生大量的热,极大地限制了木塑复合材料的应用领域,因此其阻燃研究非常重要和必要。基于此,本文以硅烷偶联剂KH-550改性木粉、低密度聚乙烯（LDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）为研究对象,选用微胶囊红磷（MRP）为主阻燃剂,分别选择纳米氢氧化镁（nano-MH）和氢氧化铝（ATH）为协效阻燃剂,通过双螺杆二次挤出造粒制备木塑复合材料颗粒,再通过注射成型工艺研究阻燃木塑复合材料的成型条件;同时,对复合材料进行熔体流动速率（MFR）、力学性能、燃烧性能和热降解性能系统研究。研究结果如下:（1）木粉经KH-550处理后,可以顺利制备木粉含量为35%的木塑复合材料。随着木粉含量的增加,复合材料体系的冲击性能上升,拉伸性能下降。（2）采用双螺杆二次挤出造粒和注射成型工艺制备了木粉含量为30%的MRP/nano-MH协同阻燃的木塑复合材料。当MRP含量为10%时,复合材料体系的MFR达到0.214g/10min,冲击强度达到1.83KJ/m~2。随着MRP含量的增加,复合材料体系的耐燃和耐热性能变好,当MRP含量为12.5%时,复合材料的阻燃级别可以达到UL94 V-0级。（3）采用双螺杆二次挤出造粒和注射成型工艺制备了木粉含量为30%的MRP/ATH协同阻燃的木塑复合材料。当MRP含量为7.5%时,复合材料体系加工流动性和力学性能较好。随着MRP含量的增加,复合材料体系热分解温度逐渐增加,耐热性能变好。当MRP含量为12.5%时,复合材料的阻燃级别可以达到UL94 V-0级。（4）采用Kissinger动力学方法计算出不添加阻燃剂的复合材料、添加10%MRP和10%nano-MH的复合材料、添加10%MRP和10%ATH的复合材料在热分解第一阶段的活化能分别为140k J/mol、104k J/mol和72k J/mol,第二阶段的热分解活化能分别为367k J/mol、157k J/mol、180k J/mol。在热分解阶段,MRP、nano-MH或ATH的加入使复合材料的活化能降低。
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