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聚氯乙烯(PVC)是一种热塑性塑料,在塑料工业化生产中占有较大的比重。PVC塑料具有十分良好的电绝缘性能、阻燃性能、耐化学腐蚀性能等。在硬质PVC塑料中,其本身就具有十分好的阻燃性能,极限氧指数的测定值可达45%,而软质 PVC制品,由于大量增塑剂的加入,使得 PVC制品原本具有的阻燃性能大大降低。因此,软质PVC制品的阻燃化处理,是一项十分有前景的研究工作。 三氧化二锑(Sb2O3)是锑系阻燃剂中应用最为广泛的一种,属于典型的无机阻燃剂。对塑料制品、纺织物、涂料、橡胶等阻燃性能的提升都比较明显。因此本研究采用熔融共混法制备了 Sb2O3/PVC复合材料,通过改变制备过程中Sb2O3的粒径,观察复合材料阻燃性能的变化情况,并研究了不同表面分散剂对复合材料阻燃性能的影响。 本研究分别利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对 Sb2O3的物相组成、颗粒形貌、平均粒径等进行了表征,运用X射线能量色散谱仪(EDS)、极限氧指数仪以及垂直燃烧实验分别对Sb2O3/PVC复合材料的表面形貌、阻燃性能进行了表征和测试。研究结果表明: 1.粒径更小的纳米级Sb2O3比微米级Sb2O3在PVC基体中的分布更加均匀,从而也表现出了更加良好的阻燃性能,通过极限氧指数测试,在同样达到难燃级别(OI:27%)时,纳米级Sb2O3的添加量为1.85%,而微米级Sb2O3则为3%。 2.通过不同表面活性剂改性的纳米级 Sb2O3,也使 nano-Sb2O3/PVC复合材料的阻燃性能体现出了较大的差别。通过PEG-6000改性过的纳米级Sb2O3,在PVC基体中具有十分良好的分散性,相比于micro-Sb2O3粉末,在同样加入1.85g的情况下,氧指数便可以从25.2%提升至27.1%,UL-94等级也从V-2级提升至V-1级;当 OP-10作为表面活性剂时 nano-Sb2O3粒子在 PVC基体中的分散并不完全,相比于micro-Sb2O3粉末,nano-Sb2O3粉末的阻燃性能仅有小幅度的提升;当 PAAS作为表面活性剂时,nano-Sb2O3粒子几乎全部团聚在了 PVC基体中,相比micro-Sb2O3粉末,nano-Sb2O3粉末的阻燃性能反而有所降低。