蒲绒活性炭负载Fe2O3的制备及其在软质聚氯乙烯中的阻燃应用
来源期刊:复合材料学报2018年第7期
论文作者:许硕 武伟红 程路瑶 孟伟华 王雪 屈红强 徐建中
文章页码:1745 - 1753
关键词:聚氯乙烯;活性炭;Fe2O3;阻燃;消烟;
摘 要:以蒲绒为原料、H3PO4为活化剂制备了蒲绒活性炭(AC),利用浸渍焙烧法,制备了AC负载Fe2O3(AC-Fe2O3)复合物,将AC及AC-Fe2O3应用于软质聚氯乙烯(PVC)的阻燃处理,制备了AC阻燃软质PVC(AC/PVC)复合材料和AC负载Fe2O3阻燃软质PVC(AC-Fe2O3/PVC)复合材料。采用热重分析法研究了AC/PVC和AC-Fe2O3/PVC阻燃复合材料的热分解行为,采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(CONE)等方法测试了AC/PVC和AC-Fe2O3/PVC阻燃复合材料的阻燃性能。结果表明:添加阻燃剂所制备的PVC基复合材料均达到UL-94V-0级,LOI值均有提高。相比纯PVC,AC/PVC和AC-Fe2O3/PVC复合材料的热释放速率峰值和烟释放总量均有明显降低。这主要是由于AC和Fe2O3在凝聚相发挥协同阻燃作用。一方面AC的加入起到了物理阻隔的作用;另一方面Fe2O3的加入促进了PVC的早期交联碳化反应,催化PVC在燃烧前期形成更加稳定的炭层,使残炭率提高,可以有效抑制PVC的燃烧。
许硕1,武伟红2,程路瑶1,孟伟华1,王雪1,屈红强1,徐建中1
1. 河北大学化学与环境科学学院2. 河北农业大学理学院
摘 要:以蒲绒为原料、H3PO4为活化剂制备了蒲绒活性炭(AC),利用浸渍焙烧法,制备了AC负载Fe2O3(AC-Fe2O3)复合物,将AC及AC-Fe2O3应用于软质聚氯乙烯(PVC)的阻燃处理,制备了AC阻燃软质PVC(AC/PVC)复合材料和AC负载Fe2O3阻燃软质PVC(AC-Fe2O3/PVC)复合材料。采用热重分析法研究了AC/PVC和AC-Fe2O3/PVC阻燃复合材料的热分解行为,采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(CONE)等方法测试了AC/PVC和AC-Fe2O3/PVC阻燃复合材料的阻燃性能。结果表明:添加阻燃剂所制备的PVC基复合材料均达到UL-94V-0级,LOI值均有提高。相比纯PVC,AC/PVC和AC-Fe2O3/PVC复合材料的热释放速率峰值和烟释放总量均有明显降低。这主要是由于AC和Fe2O3在凝聚相发挥协同阻燃作用。一方面AC的加入起到了物理阻隔的作用;另一方面Fe2O3的加入促进了PVC的早期交联碳化反应,催化PVC在燃烧前期形成更加稳定的炭层,使残炭率提高,可以有效抑制PVC的燃烧。
关键词:聚氯乙烯;活性炭;Fe2O3;阻燃;消烟;