三聚氰胺聚磷酸盐对竹纤维/聚丙烯复合材料力学及阻燃性能的影响

唐启恒^1,2，任一萍^1,2，王戈³，程海涛³，郭文静^1,2

1. 中国林业科学研究院林业新技术研究所2. 中国林业科学研究院木材工业研究所3. 国际竹藤中心

摘 要：采用三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）作为阻燃剂,加入到竹纤维/聚丙烯（BF/PP）复合毡中,制备MPP-BF/PP复合材料。采用力学测试和SEM研究MPP对MPP-BF/PP复合材料力学性能和微观形貌的影响;采用极限氧指数（LOI）、热失重（TG）和吸水率为指标研究MPP对MPP-BF/PP复合材料阻燃性、热稳定性和耐水性的影响。测试表明:MPP的质量分数小于30wt%时, MPP-BF/PP复合材料弯曲强度和冲击强度随MPP质量分数的增加先增大后减小,当MPP质量分数达到5wt%时, MPP-BF/PP复合材料呈现出最佳的弯曲强度和冲击强度; MPP在MPP-BF/PP复合材料内部均匀分布,而随着MPP质量分数的增加, MPP-BF/PP复合材料断裂面的粗糙度明显提高,即MPP与PP界面相容性变差,使其力学性能降低。LOI测试结果表明, MPP可以有效提高MPP-BF/PP复合材料的阻燃性能,当MPP质量分数为30wt%时, MPP-BF/PP复合材料LOI达到24.3%。热失重测试表明, MPP的加入可提高MPP-BF/PP复合材料的热分解温度,促进其残炭率明显增大,有利于提高MPP-BF/PP复合材料阻燃性能。耐水性能测试结果表明, MPP质量分数小于20wt%时, MPP对MPP-BF/PP复合材料的耐水性能没有明显影响。采用模糊综合评价法分析表明, MPP质量分数为10wt%时, MPP-BF/PP复合材料性能最优。

关键词：竹纤维;三聚氰胺聚磷酸盐;复合材料;力学性能;阻燃性能;