氧指数测定仪评定纳米阻燃剂对木塑复合材料阻燃性的影响

　　木塑复合材料作为一种新型材料，性能充分体现了木材和塑料的优势，且不含甲醛成分，在国外广泛应用于室外建筑材料。由于热塑性塑料和木质纤维均为碳氢化合物，在遇明火或在加热的情况下均易燃烧，所以WPC是一类易燃的复合材料，而且在燃烧过程中会产生大量有害气体，因而限制了其使用范围，因此在生产过程中往往需要添加阻燃剂。木塑复合材的阻燃涉及到对木材组分阻燃和对聚合物的阻燃。聚烯烃和木材的阻燃常采用无机阻燃剂（氢氧化铝、氢氧化镁等）、含卤阻燃剂（十溴二苯醚等）和含磷阻燃剂（聚磷酸铵、磷酸酯等）等品种，其中氢氧化镁与氢氧化铝等无机阻燃剂因价格低廉，热稳定性优异，并具有无毒和抑烟等优点而受到关注。木塑复合材料阻燃性能通常使用氧指数测定仪测试，上海千实精密机电科技有限公司是一家纺织测试仪器生产厂家，能够提供各种纺织类检测仪器，欢迎有需求的客户及时电询。

　　氧指数测定仪用于测定聚合物燃烧过程中所需要氧的体积百分比，适合于测试固体材料、层压材料、泡沫塑料、织物、软片和薄膜等材料的阻燃性能。

　　试验材料：

　　刨花树种主要为云南松与桉树，初始含水率5.8％。高密度聚乙烯（HDPE）粒料，密度为0.941g/cm3～0.963g/cm3。工业级硅烷偶联剂。分解温度350℃。纳米氢氧化铝（纳米ATH)，短轴方向50－60nm，长轴方向300－400nm。分析纯非纳米氢氧化铝（非纳米ATH）。

　　木塑复合材制备：

　　木塑复台材的木塑比例为6:4，硅烷偶联剂用量为2％。将塑料、刨花、偶联剂厦阻燃剂按比侧在搅拌机中充分混合，手工铺装成305mmｘ350mm的疏松板坯。在室温状态下进行预压（预压压力为1MPa，预压时问30s），然后放八平板硫化机中进行热压成型。术塑复合材名义密度设定为0.89/cm3，名义厚度10ｘma。主要热压参数；热压温度180℃。热压时间12rain，热压压力2MPa。

　　性能测试：

　　木塑复台材氧指数按GB/T 2406-1993进行测试，木塑复台材力学性能参照《人造板及饰面人造板理化性能试验方法GB/T 17657.1999》进行检测。

　　阻燃剂种类对WPC氧指数的影响：

　　图1采用了5种阻燃剂，其中ｌ代表纳米MH，Ⅱ代表纳米ATH，Ⅲ代表非纳米ATH，IV代表纳米ATH＋纳米MH（比例1：1）。V代表纳米ATn＋非纳米ATH（比倒1：1），阻燃剂用量为12％。

　　图1加入不同阻燃剂复台材料的氧指数

　　由图1可见：纳米阻燃剂要比非纳米阻燃剂的阻燃性能好；单独使用纳米MH和ATH，纳米ATH要略好于纳米MH；纳米MH和纳米ATH混合使用，能产生协同效应；纳米ATH和非纳米ATH混台使用，产生反协同效应。这是因为纳米粒子颗粒小，比表面积大，加上纳米粒子自身的尺寸效应和表面效应。增加了阻燃剂与基体之间的接触面积，增强了阻燃剂与基体界面的相互作用和亲和性，改善两者的相容性；MH与ATH吸收的热量分别为1.42MJ/kg、1.2MJ/kg，而且MH的热分解温度高，理论上应该是纳米MH的阻燃效果要比纳米ATH好，而本实验出现了纳米ATH要略好于纳米MH，这是由于两者不是同一产品，虽都是纳米级，但尺寸还是存在差异，这就影响了其阻燃效果。