PE/木粉/MRP/Nano–MH共混材料的阻燃及热分解动力学研究

目的研究微胶囊红磷(MRP)和纳米氢氧化镁(Nano–MH)协同阻燃木塑复合材料(WPC)的阻燃效果及阻燃机理。方法以MRP为主阻燃剂,Nano–MH为协效阻燃剂,低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)和木粉为基础物质,采用二次造粒和注射成型法制备阻燃木塑材料(WPC/MRP/MH)。通过燃烧等级测定、极限氧指数(LOI)测定和热重谱图(TG)分析阻燃剂对复合材料阻燃性的影响,利用Flynne–Walle–Ozawa(FWO)方法研究WPC和WPC/MRP/MH的热分解行为,并采用Criado方法推断WPC/MRP/MH的反应机理。结果复合材料MRP质量分数为12.5%时阻燃等级达到UL94 V–0级,LOI值高达28.3%;WPC/MRP/MH的t_(onset)、t_(endset)和t_(p)均高于WPC,且在热分解后期FWO方法得到的表观活化能(E_(a))逐渐增加,材料热稳定性明显提高;WPC/MRP/MH的反应机理函数为g(α)=[-ln(1-α)]1/n、f(α)=n(1-α)[-ln(1-α)]1/n,热分解机理为成核后增长。结论MRP和Nano–MH复配有效提高了WPC的热稳定性,复合材料的阻燃性能得到显著提高。