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木塑复合材料(WPC)常用磷-氮系阻燃剂聚磷酸铵(APP)无毒、高效,但是与聚合物相容性及抗流失性差,其加入会极大降低基材力学性能及其他性能。另外,APP在单独使用时阻燃效率受限,并且其阻燃处理后的基材燃烧发烟量大。针对APP存在问题,本文将APP改性及复配增效后用于木粉/聚丙烯复合材料阻燃处理,研究尿素-三聚氰胺-甲醛(UMF)树脂和交联β-环糊精微胶囊化APP、偶联剂改性APP/季戊四醇复配体系、APP/分子筛复配体系及APP/氢氧化铝复配体系对木粉/聚丙烯复合材料热降解行为、阻燃性能、抑烟性能及物理力学性能的影响,并结合复合材料燃烧残炭形貌、石墨化程度、化学成分及化学键结合等,解析阻燃或协效阻燃机理。论文主要研究工作及结论如下:(1)制备UMF树脂微胶囊化APP(UMF-APP),并用于木粉/聚丙烯复合材料阻燃处理。相比于APP,UMF-APP水溶解度低、热稳定性高,可有效提高木粉/聚丙烯复合材料阻燃性能和物理力学性能。当UMF树脂与APP质量比为1:2时,复合材料表现出最优阻燃性能;当UMF树脂与APP质量比为1:7时,复合材料表现出最优力学性能。(2)采用交联β-环糊精微胶囊化包覆处理APP,制备得到集酸源和炭源为一体的CD-APP,并用于木粉/聚丙烯复合材料阻燃处理。包覆处理后,APP初始水接触角明显增大,水溶解度大幅度下降。CD-APP阻燃处理复合材料的高温区域热稳定性提高,阻燃性能增强。相比于APP,CD-APP可使复合材料燃烧残炭具有更高石墨化程度和热稳定性。CD-APP在复合材料燃烧过程中可同时发挥气相和固相阻燃作用。WPC/CD-APP比WPC/APP具有更好各项力学性能。(3)采用KH-550偶联剂表面处理APP和季戊四醇(PER)制备得到k-APP和k-PER,并将k-APP或k-APP/k-PER复配体系(k-APP/k-PER=3:1)用于木粉/聚丙烯复合材料阻燃处理。相比于APP/PER复配体系,k-APP/k-PER复配体系使复合材料具有更高热稳定性、阻燃性能及各项力学性能。(4)APP与4A或13X型分子筛复配可有效提高木粉/聚丙烯复合材料阻燃性能和力学性能,并显示出良好抑烟效果。当4A型分子筛添加比例为2wt%时,复合材料具有最高极限氧指数值;当4A和13X型分子筛添加比例分别为6wt%和2wt%时,复合材料具有最优力学性能。分子筛的加入可有效降低APP阻燃复合材料燃烧产烟量及烟气毒性。(5)APP与氢氧化铝(ATH)复配可有效提高木粉/聚丙烯复合材料阻燃抑烟性能。当APP与ATH添加比例分别为20wt%和10wt%时,复合材料表现出最优阻燃性能,并且其表现出最完整致密的燃烧炭层结构。APP与ATH在热解过程中产生的偏磷酸铝对复合材料燃烧残炭具有增强作用。当ATH添加量为30wt%时,复合材料表现出最优抑烟性能、最低吸水增重率和最高冲击强度。