不同胶黏剂胶合的竹炭复合板材性能的差异分析

对有机胶和无机胶胶合的竹炭复合板材的导热系数和力学性能进行对比研究,结果表明,有机胶胶合的竹炭复合板材的力学性能优于无机胶胶合的竹炭复合板材,但导热系数小于无机胶胶合的竹炭复合板材。用锥形量热仪对两种竹炭复合板材的阻燃性能进行了研究,结果表明,无机胶胶合的竹炭复合板材的阻燃性能明显优于有机胶胶合的竹炭复合板材,但有机胶胶合的竹炭复合板材气相燃烧更完全、烟气的毒性更小。

竹炭基功能型复合板材的研制

以竹炭为基料、热塑性白乳胶为粘接体、无纺布为增强和表面装饰材料,通过热压胶合制备竹炭复合板材。分析板材的性能指标,探讨板材制备影响因素,发现胶料含水率与板材成型难易相关,温度对力学强度影响小,双面覆无纺布能起到明显增强作用,施胶量对板材的力学、吸附性能和导电性能均有影响。结果表明控制湿含量,采用增强措施,调节胶含量,可以制备出集吸附和导电于一体的功能型复合板材。

竹炭/聚氯乙烯复合板材的性能

以竹炭(BC)、聚氯乙烯(PVC)为原材料,制备竹炭/聚氯乙烯复合板材(BC/PVC),采用热重分析仪和热重⁃红外联用仪测试分析热失重特性,用锥形量热仪测试分析其燃烧特性,并进行了远红外辐射率和吸水厚度膨胀率等物理力学性能的测试。结果表明,BC/PVC的物理力学性能满足GB/T 24137—2009《木塑装饰板》和DB44 T 349—2006《木塑复合材料技术条件》规定的要求,尺寸稳定性优良。其中,BC的加入能够显著增强PVC的热稳定性,BC/PVC残余质量分数达45.05%,是PVC的5.3倍,且最大热分解温度延后,发生热失重的温度段缩短,热失重速率明显降低。BC/PVC燃烧时气体生成出现在中后期且总量不大,主要为CO2,BC有效减少燃烧过程中HCl的生成,降低了烟气毒性,且通过促进基材形成“有效炭层”,使BC/PVC的总热释放降低38.05%,烟气释放量仅为PVC的1/3,600 s时残炭量达到PVC的近11倍,整体阻燃防烟性能较好,显著提升材料在发生火灾时的安全性。BC/PVC在8~14μm波段的远红外发射率均值达0.938,具有较高的远红外辐射特性,有望实现PVC基复合板功能化的研发应用。