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木塑复合材料是一种绿色环保的复合材料,应用范围也越来越广泛,但是阻燃性能较差,限制了其进一步发展。木质素是一种生物质材料,主要来源于造纸工业,它绿色环保、可再生、含碳量高,但目前的有效利用率极低。本文以木质素作为碳源,与其他阻燃剂复配应用于木粉(WF)/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的阻燃,在改善WF/HDPE复合材料阻燃性能的同时为木质素的高附加值利用开辟新的途径。论文主要研究内容包括,探究了木质素对WF/HDPE复合材料阻燃性能的作用,对比木质素、聚磷酸铵(APP)和FRW(一种木材阻燃剂,主要成分为磷酸脒基脲和硼酸)的阻燃效果,探究了木质素与APP和FRW协同阻燃效果;通过将木质素和APP复配使用,探究两者总添加量对WF/HDPE复合材料阻燃性能的影响;通过将阻燃性能较好的配方用在复合材料表层,未加阻燃剂的WF/HDPE复合材料作为芯层,制备出阻燃性能和力学性能兼顾的夹层结构复合材料。取得的主要研究结果如下:(1)以木质素作为填料,采用熔融共混的方法制备木质素/WF/HDPE复合材料。并对其阻燃性能、力学性能、极限氧指数进行测试。结果表明,当木质素添加量为10%-20%时,对复合材料的阻燃性能有一定提升作用,力学强度保持较好,极限氧指数达到25.3.(2)以木质素、FRW、APP作为阻燃剂,以15%作为总添加量,采用熔融共混的方法制备WF/HDPE复合材料。对其阻燃性能、力学性能、残炭形貌和极限氧指数的测试结果表明,三者单独使用时,APP的阻燃效果最好,残炭最致密,但是发烟量较大,三种添加剂的WF/HDPE复合材料力学性能差距较小。当木质素分别与APP和FRW复配使用时,APP和木质素的协同作用更好。两者的最佳复配比例为APP添加量10%,木质素添加量5%。复配使用后的WF/HDPE复合材料的力学强度优于三者单独使用的复合材料。(3)将木质素和APP按1:1的比例复配,两者复配比例为1:1,采用熔融共混的方法制备木质素/APP/WF/HDPE复合材料,对其阻燃性能、力学性能、残炭形貌、极限氧指数和UL-94阻燃等级进行测试。结果表明,随着APP和木质素的总添加量增大,木质素/APP/WF/HDPE复合材料的阻燃性能提升,极限氧指数、残炭致密度增大。当两者总用量达到30%时,木质素/APP/WF/HDPE复合材料的UL-94垂直燃烧测试等级达到V-1级;当两者添加量达到50%时,UL-94垂直燃烧测试等级达到V-0级。但是木质素和APP的总用量增大会使复合材料的力学性能产生明显下降。(4)以木质素和APP总用量为50%和60%的木质素/APP/WF/HDPE复合材料为表层,WF/HDPE为芯层,采用热压的方式制备木质素/APP/WF/HDPE夹层复合材料,对其阻燃性能、极限氧指数和力学性能进行测试。结果表明,当表层材料中木质素和APP总用量为50%、厚度0.5mm时,夹层材料的垂直燃烧测试达到V-0级,且夹层材料的力学性能较好。以夹层结构的形式兼顾力学和阻燃性能是可行性的方法