山东多功能磷酸酯共聚物阻燃HDPE木塑复合材料的性能

木塑复合材料是一种符合国家环保和废弃物再利用政策的绿色材料，价格低廉、原料来源广且外观漂亮，已广泛应用在家具、建材、汽车和交通等行业。热塑性木塑复合材料具有易加工成型的优势，聚烯烃/木粉（WF）复合材料一直是近年来研究报道的热点。然而，聚烯烃类通用塑料（如聚乙烯、聚丙烯等）以及聚烯烃/WF复合材料均属于极易燃材料，这极大地限制了其应用，因此，提升木塑复合材料的阻燃性能是拓宽其应用领域的关键。

磷系膨胀型阻燃剂是无卤阻燃技术发展的主要方向，含磷阻燃剂通常作为酸源。无机磷类阻燃剂（如聚磷酸铵）可对木塑复合材料起到很好的阻燃作用，但此类阻燃剂聚合度低、热稳定性差、易吸水迁移，大多数情况下需要与其他阻燃剂复配才能达到理想的阻燃效果，常用的复配阻燃剂与树脂基体的相容性较差。与复配阻燃剂相比，通过化学方法制备单分子型膨胀型阻燃剂，将酸源、碳源和气源以化学键集合在同一大分子上，较高的聚合度使其具有更高的热稳定性和耐水性，且通过大分子的结构设计能同时提升阻燃剂与树脂基体的相容性，这也是新型阻燃剂的发展方向。

目前，关于磷酸酯共聚物在聚烯烃类木塑复合材料阻燃方面的研究报道较少。有学者以1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环［2.2.2］辛烷（PEPA）、多聚磷酸（PPA）、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂和三聚氰胺为原料，通过缩聚法合成了多功能磷酸酯共聚物，将其作为阻燃剂，采用熔融共混法制备阻燃高密度聚乙烯（HDPE）/WF木塑复合材料，考察了磷酸酯共聚物含量对复合材料力学性能、热性能和阻燃性能的影响。

得出结论以PEPA，PPA，1,4-丁二醇二缩水甘油醚，双酚A型环氧树脂和三聚氰胺为原料合成磷酸酯共聚物，以其为阻燃剂对HDPE/WF复合材料进行阻燃改性。

与常规磷系阻燃剂相比，集酸源、碳源和气源为一体的磷酸酯共聚物具有更高的热稳定性，随磷酸酯共聚物含量增加，HDPE/WF复合材料的拉伸强度呈先增大后减小的趋势。

磷酸酯共聚物能显著改善复合材料的阻燃性能，与未阻燃的复合材料相比，当磷酸酯共聚物含量为20%（w）时，复合材料的最大热释放速率和总热释放量分别下降约69%，59%，LOI为31.5%，垂直燃烧级别达到UL 94 V-0级，残炭量提高了21.5%（w），阻燃效果很好。